Question

14．黄铜是铜和锌的合金（Cu-Zn）．某同学为了测定某黄铜屑样品的组成，取四份样品，分别加入一定量的稀硫酸，反应后测得其实验数据记录如下表．

样品	第1份	第2份	第3份	第4份
取样品的质量（g）	50.0	50.0	50.0	50.0
加稀硫酸的质量（g）	40.0	80.0	120.0	160.0
产生气体的质量（g）	0.4	0.8	1.0	1.0

试计算：
（1）经分析，在第1份样品测得的数据中，稀硫酸（填物质）完全反应了．
（2）列式计算黄铜屑样品中的锌的质量分数．
（3）请在图中画出在50.0g黄铜屑样品中加入稀硫酸的质量与产生气体质量变化关系的示意图．

Answer 1

分析 根据金属与酸反应的条件可知，锌与酸反应，铜与酸不反应．再由表中数据分析可知，第三次反应是合金中的锌反应完了，前两次是酸完全反应，合金有剩余，再正确写出方程式，由方程式求出锌的质量，就可以求得黄铜中锌的质量分数，据此分析解答．

解答 解：根据第2份样品的反应数据可知，加入80g稀硫酸时，产生氢气质量增加，说明第1份样品与40g稀硫酸并未能完全反应，金属样品有剩余，所以40g硫酸完全反应会生成0.4g氢气，由第三份样品反应的情况看生成的氢气是1g，所以可知硫酸未反应完，即50g样品完全反应会生成1.0g氢气；
（1）在第1份样品测得的数据中，稀硫酸完全反应了．
（2）设原混合物中含锌的质量为x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x              1.0g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{1.0g}$
x=32.5g
∴黄铜屑样品中的锌的质量分数=$\frac{32.5g}{50g}$×100%=65%
（3）当没有硫酸加入时，就没有气体的放出，因此起点是（0，0）；比较第一份和第二份可以发现，每加入40克硫酸，气体就会多放出0.4克，因此要想放出1.0克气体，需要加入硫酸的质量是100克，因此最高点是（100，1.0）；比较第一份和第二份可以发现，硫酸的质量和气体的质量的比值相等（斜率相同），所以图象是一条直线．

答案：
（1）稀硫酸
（2）黄铜屑样品中的锌的质量分数65%
（3）

点评 本题考查了学生对图表中数据的分析能力，完成此题可以依据金属与酸的反应以及进行情况的分析探讨，要学会分析表格中的数据是解题的关键．