Question

3．化學小組同學取某黃銅（銅和鋅的合金）樣品進行如下實驗，他們取該黃銅樣品碎屑50g，把200g稀硫酸分4次加入到該樣品中，測得數據記錄如表：

	第1次	第2次	第3次	第4次
加人稀硫酸質量/g	50	50	50	50
剩余固體質量/g	43.5	37.0	33.75	33.75

（1）銅鋅合金中銅的質量分數67.5%．
（2）當加入稀硫酸的質量為125g時，反應恰好完成．
（3）計算所用稀硫酸的濃度（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）根據鋅會與硫酸反應，銅不會與硫酸反應，反應剩余的物質是銅，然后計算銅的質量分數；
（2）根據第一次與第二次的反應情況可以看出每50g硫酸消耗鋅的質量是43.5-37=6.5g，然后利用三四次的反應中固體不變確定，50g樣品中鋅的質量是
50g-33.75g=16.25g，從而計算出反應時硫酸的消耗量；
（3）根據測得數據記錄表，第2次加入稀硫酸后剩余固體質量繼續減少，說明第1次所加入的稀硫酸完全反應，根據此時反應消耗鋅的質量，計算所加入稀硫酸中溶質硫酸的質量，即可求得所用稀硫酸的溶質質量分數．

解答 解：（1）鋅會與硫酸反應，銅不會與硫酸反應，反應剩余的物質是銅，所以銅鋅合金中銅的質量分數為：$\frac{33.75g}{50g}$×100%=67.5%；
（2）由表中提供的數據可知該樣品中含有的鋅的質量=50g-33.75g=16.25g，由第一次與第二次可以得到：每50g硫酸消耗鋅的質量是43.5-37=6.5g，所以反應的鋅的質量是16.25g時，消耗的硫酸的質量是100g+25g=125g；
（3）依據題意，第一次中參加反應的鋅的質量為50g-43.5g=6.5g，設參加反應的H₂SO₄質量為x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65   98
6.5g x
$\frac{65}{6.5g}$=$\frac{98}{x}$
x=9.8g
則所用稀硫酸的溶質質量分數=$\frac{9.8g}{50g}$×100%=19.6%．
故答案為：（1）67.5%；
（2）125；
（3）19.6%．

點評 利用實驗數據中變化量的變化關系，分析反應的進行情況，對后面的計算時數據選擇起著決定性作用；只有使用物質完全反應時的實驗數據進行計算才能得到正確的結果．