Question

20．某同學為了測定黃銅屑（由鋅和銅形成的合金）樣品組成，取四份樣品分別加稀硫酸反應，其實驗數據記錄如下表．

樣    品	第1份	第2份	第3份	第4份
取樣品質量（g）	50.0	50.0	50.0	50.0
取稀硫酸質量（g）	40.0	80.0	120.0	160.0
產生氣體質量（g）	0.4	0.8	1.0	1.0

試計算：（1）列式計算黃銅屑樣品中的鋅的質量分數和所用稀硫酸中溶質的質量分數各為多少？
（2）在4次實驗中，有沒有兩反應物恰好完全反應的實驗？如果有是哪一次，如果沒有說明理由
（3）畫出在50.0g樣品中加稀硫酸的質量與產生氣體質量變化關系的示意圖．

Answer 1

分析 根據金屬與酸反應的條件可知，鋅與酸反應，銅與酸不反應．再由表中數據分析可知，根據第4份樣品所得數據可知，產生1.0g氫氣時樣品中鋅已完全反應，可根據反應的化學方程式，由產生氫氣質量計算樣品中鋅的質量，從而計算出樣品中鋅的質量分數；第1、2份樣品都使所加稀硫酸完全反應，因此可根據這1、2的數據完成所用稀硫酸中溶質的質量分數的計算．

解答 解：（1）根據4份可求鋅的質量，設鋅的質量為x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑                        
65                         2                                      
x                          1.0g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{1.0g}$
  x=32.5g 
Zn%=$\frac{32.5g}{50.0g}×100%$=65.0%
設第1份反應掉的硫酸溶質質量為y
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑ 
98                          2
y                         0.4g                           
$\frac{98}{y}=\frac{2}{0.4g}$
y=19.6g
H₂SO₄%=$\frac{19.6g}{40.0g}×100%$=49.0%
（2）根據第2份樣品的反應數據可知，加入80g稀硫酸時，產生氫氣質量增加，且生成的氫氣質量相同，說明第1、2兩份樣品測得的數據中，稀硫酸完全反應，金屬樣品有剩余，所以每40g硫酸完全反應會生成0.4g氫氣，由第3份樣品反應的情況看生成的氫氣是0.2g，所以可知硫酸未反應完，即10g樣品完全反應會生成1.0g氫氣，第3、4份酸有剩余；
（3）由（2）分析可知100g硫酸完全反應會生成1.0g氫氣，恰好完全反應，
 
故答案為：（1）65.0%，49.0%；
（2）沒有

點評 本題主要考查了化學方程式的計算，難度不大，注意解題的規范性和準確性．