Question

銅基材是蕪湖材料產業的另一亮點．安徽鑫科材料股份有限公司擁有近20項國家級科研成果和發明專利，其中一種“銅鋅合金”獲得省科技進步獎．我市某校某班同學分兩組對這種合金進行了如下探究：
（1）提出問題：該銅鋅合金中含銅量是多少？
（2）知識準備：已有知識：
①鋅能與鹽酸反應，化學方程式是：______；
②鐵可以從Cu（NO₃）₂溶液中把銅置換出來，反應的化學方程式是：______．
查閱資料：
①該合金結構緊密，所含的鋅只有部分與鹽酸反應；
②該合金能全部溶于稀硝酸，生成Cu（NO₃）₂和Zn（NO₃）₂
（3）設計并進行實驗：
甲組同學：稱取7.4g合金，放人足量的鹽酸中直到反應停止，收集到0.02g氫氣．（設計思路：根據鋅與鹽酸反應生成氫氣的質量求出鋅的質量，再計算合金的含銅量．）
乙組同學：稱取7.4g合金，放入足量的稀硝酸中，全部溶解后；加入足量的鐵．完全反應，得到6.66g銅．
（設計思路：用稀硝酸將合金中鋅、銅全都轉化成Cu（NO₃）₂和Zn（NO₃）₂，再用鐵將其中的銅置換出來，計算合金的含銅量．）
（4）根據兩組同學的實驗結果，請你幫助他們分別計算出合金中銅的質量分數：
甲組同學：______；
乙組同學：______．
（5）反思和評價：______組的實驗方案不合理，原因是______．

Answer 1

解：（2）已有知識：①鋅能與鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，該反應的化學方程式為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
②鐵可以從Cu（NO₃）₂溶液中把銅置換出來同時生成硝酸亞鐵，該反應的化學方程式為：Fe+Cu（NO₃）₂═Cu+Fe（NO₃）₂．
（4）甲組同學：設鋅的質量為x
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65 2
x 0.02g

解得：x=0.65g
所以銅的質量分數為：×100%=91.2%
乙組同學：銅的質量分數為：×100%=90%．
（5）反思和評價：根據查閱的資料可以知道：該合金結構緊密，所含的鋅只有部分與鹽酸反應，所以可以判斷甲同學的方案不合理．
故答案為：（2）Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
②Fe+Cu（NO₃）₂═Cu+Fe（NO₃）₂．
（4）91.2%；90%．
（5）甲同學；該合金結構緊密，所含的鋅只有部分與鹽酸反應．
分析：（2）已有知識：①鋅能與鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，可以據此寫出該反應的化學方程式；
②鐵可以從Cu（NO₃）₂溶液中把銅置換出來同時生成硝酸亞鐵，可以據此寫出該反應的化學方程式．
（4）甲組同學：根據鋅與鹽酸反應生成氫氣的質量求出鋅的質量，再計算合金的含銅量；
乙組同學：根據題中所給的銅的質量結合質量分數的計算公式可以求算出計算合金的含銅量．
（5）反思和評價：根據查閱資料可以完成該題的解答．
點評：解答這類題目時，首先，要熟記和理解金屬活動性順序及其應用，以及與之相關的知識等；然后，根據所給的實驗、問題情景或圖表信息結合所學的相關知識和技能，細致地閱讀、分析題意等，聯系著生活實際，細心地進行探究、推理，最后，按照題目的要求，認真地進行選擇或解答即可．