题目内容

4.为了测定某种黄铜(铜和锌的合金)的组成,现取该黄铜样品碎屑100g,把400g稀硫酸分4次加入到该样品中,测得数据记录如下表:(Zn+H2SO4═H2↑+ZnSO4)
第1次第2次第3次第4次
加人稀硫酸质量(g)100100100100
剩余固体质量(g)877467.567.5
(1)第2次测得剩余固体质量为74g,其成分中含铜、锌物质.
(2)该黄铜样品中铜和锌的质量比是27:13.
(3)计算所用稀硫酸的溶质质量分数,并画出反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图.

分析 锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断.

解答 解:(1)第3次加入稀硫酸后固体质量仍然减小,说明第2次反应后固体中仍然含有锌,因此剩余固体的成分中含有铜和锌.
故填:铜、锌.
(2)该黄铜样品中铜和锌的质量比是:67.5g:(100g-67.5g)=27:13.
故填:27:13.
(3)第1次中13g锌和100g稀硫酸恰好完全反应,设反应的硫酸质量为x,
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,
65     98
13g    x
$\frac{65}{13g}$=$\frac{98}{x}$,
x=19.6g,
所用稀硫酸的溶质质量分数为:$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%,
答:所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%.
设最终生成氢气质量为y,恰好完全反应时消耗硫酸质量为z,
铜质量为:100g-67.5g=32.5g,
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,
65      98                2
32.5g  z                 y
$\frac{65}{100g-67.5g}$=$\frac{98}{z}$=$\frac{2}{y}$,
y=1g,z=49g,
恰好完全反应消耗稀硫酸质量为:49g÷19.6%=250g,
反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图如下图所示:

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性.

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