Question

17．某中学研究性学习小组的同学为了测定黄铜（铜锌合金）中锌的质量分数，取4份不同质量的黄铜样品，分别加入50克稀硫酸，结果如表：

实验序号	1	2	3	4
加入样品的质量/克	10	20	30	40
稀硫酸的质量/克	50	50	50	50
生成H2的质量/克	0.2	0.4	0.5	M

（1）哪几次反应中硫酸有剩余1、2．
（2）上表中M的数值0.5．
（3）计算黄铜中锌的质量分数．
（4）计算稀硫酸的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据表中的数据分析可知，每10g的样品与稀硫酸反应生成氢气的质量为0.2g，据此分析哪几次反应中硫酸有剩余；
（2）根据上述分析判断M的值；
（3）根据10g样品中的锌与稀硫酸反应生成的氢气的可求出锌的质量，据此可求出黄铜中锌的质量分数；（4）根据50g的稀硫酸完全反应生成的氢气的质量求出硫酸的质量，再根据溶质的质量分数的计算公式计算出稀硫酸的质量分数．

解答 解：（1）由表中的数据可知，每10g的样品与稀硫酸反应生成氢气的质量为0.2g，实验3，加入30g的样品完全反应应产生0.6g，实际上产生了0.5g，说明了稀硫酸已完全反应，则可知实验1、2次稀硫酸有剩余；
（2）由上述分析可知，50g 的稀硫酸完全反应生成了氢气的质量为0.5g，在第4次试验中加入40g的样品，稀硫酸也能完全反应，生成氢气的质量是0.5g，即M的值是0.5．
（3）设10g样品中锌的质量为x； 
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65                         2
x                        0.2g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.2g}$   解得x=6.5g
样品中锌的质量分数=$\frac{6.5g}{10g}×100%$=65%
（4）设50g稀硫酸中溶质的质量为y
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
       98                  2
        y                  0.5g
$\frac{98}{2}=\frac{y}{0.5g}$    解得：y=24.5g
稀硫酸的质量分数是：$\frac{24.5g}{50g}×100%$=49%
答：（1）1、2；（2）0.5g；（3）稀硫酸的质量分数为49%．

点评 本题主要考查有关化学方程式的计算，难度较大．计算的关键是根据表中数据正确地分析硫酸与锌反应的情况，选择有用的数据进行计算．