Question

16．某化学兴趣小组为测定假黄金（铜锌合金）的组成，称取25g假黄金置于烧杯中，用稀硫酸（密度为1.17g/mL）80mL分4次加入，实验数据记录如下．求：

实验次数	第一次	第二次	第三次	第四次
稀硫酸的体积/mL	20	20	20	20
残留金属的质量/克	21.75	18.5	15.25	15.25

（1）25克假黄金中锌的质量为9.75g；
（2）当加入60mL稀硫酸时，25g假黄金中的锌恰好完全溶解；
（3）计算第二次实验后所得溶液的溶质质量分数．

Answer 1

分析 由表格数据分析可知，第一次加入25mL稀硫酸，金属混合物的质量减少了25g-21.75g=3.25g；第二次加入25mL稀硫酸，金属混合物的质量减少了21.75g-18.5g=3.25g；第三次加入25mL稀硫酸，金属混合物的质量减少了18.5g-15.25g=3.25g；第四次加入稀硫酸，剩余固体质量不再减小，说明剩余固体全部为铜，样品中锌的质量为样品与铜质量的差；第二次实验后，由参加反应锌的质量，由反应的化学方程式，列式计算出生成硫酸锌的质量，进而计算出所得溶液的溶质质量分数．

解答 解：（1）第一次加入25mL稀硫酸，金属混合物的质量减少了25g-21.75g=3.25g；第二次加入25mL稀硫酸，金属混合物的质量减少了21.75g-18.5g=3.25g；第三次加入25mL稀硫酸，金属混合物的质量减少了18.5g-15.25g=3.25g；第四次加入稀硫酸，剩余固体质量不再减小，说明剩余固体全部为铜，则25克假黄金中锌的质量为25g-15.25g=9.75g．
（2）由（1）分析可知，第三次加入20mL稀硫酸，恰好完全反应，则当加入20mL×3=60mL．
（3）第二次实验后，金属混合物减少的质量为25g-18.5g=6.5g，即参加反应的锌的质量为6.5g．
设生成硫酸锌的质量为x，生成氢气的质量为y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65        161   2
6.5g       x    y   
$\frac{65}{161}=\frac{6.5g}{x}$       x=16.1g
$\frac{65}{2}=\frac{6.5g}{y}$        y=0.2g
第二次实验后所得溶液的溶质质量分数为$\frac{16.1g}{6.5g+1.17g/mL×20mL×2-0.2g}×$100%≈30.3%．
答：（1）9.75；（2）60；（3）第二次实验后所得溶液的溶质质量分数为30.3%．

点评 本题难度不大，掌握利用化学方程式与溶质质量分数的综合计算即可正确解答本题，细致地分析题意图表信息是正确解答本题的前提和关键．