Question

（2007?包頭）甲、乙、丙三位同學分別取鋅粉和銅粉的均勻混合物與某稀硫酸反應．所得數據如下表所示：

	甲	乙	丙
取用金屬混合物的質量/克	1.6	1.6	2
取用稀硫酸的質量/克	18.74	28.74	18.74
反應后過濾，得干燥固體的質量/克	0.3	0.3	0.7

（1）所取混合物與稀硫酸恰好完全反應的是

甲

同學的實驗．
（2）求該同學所取混合物中鋅的質量分數．
（3）求該同學所得濾液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析：（1）根據金屬的活動性關系鋅＞氫＞銅，鋅能與稀硫酸反應生成硫酸鋅同時放出氫氣而銅不能與稀硫酸反應，因此，當把金屬混合物放入足量稀硫酸中充分反應時，剩余固體為銅，甲和乙作比較可以看出增加酸的質量固體質量不再減少，說明甲中鋅已完全反應；甲和丙作比較可以看出增加混合物的質量固體質量減少量增加，減少的質量與甲相同，說明丙中酸不足，與1.3g鋅反應需要硫酸的質量為18.74g，由此推出甲恰好完全反應；
（2）1.6g混合物中含有1.6g-0.3g=1.3g鋅，進而求出混合物中鋅的質量分數；
（3）根據反應的化學方程式和甲中參加反應的鋅的質量求硫酸鋅和氫氣的質量，再依據溶質的質量分數計算．

解答：解：（1）甲和乙作比較可以看出增加酸的質量固體質量不再減少，說明甲中鋅已完全反應，剩余固體為未參加反應的銅；甲和丙作比較可以看出增加混合物的質量固體質量減少量增加，減少的質量與甲相同，說明丙中酸不足，與1.3g鋅反應需要硫酸的質量為18.74g，由此推出甲恰好完全反應；
（2）甲同學所取混合物中鋅的質量為：1.6g-0.3g=1.3g，所以混合物中鋅的質量分數為：

1.3g

1.6g

×100%=81.25%；
（3）鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，過濾后濾液為硫酸鋅溶液，設生成硫酸鋅的質量為x，生成氫氣的質量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65        161   2
1.3g      x    y

65

1.3g

=

161

x

    x=3.22g

65

1.3g

=

2

y

      y=0.04g
所得濾液的質量為：1.3g+18.74g-0.04g=20g
則所得濾液溶質的質量分數是：

3.22g

20g

×100%=20%
故答案為：（1）甲；
 （2）該同學所取混合物中鋅的質量分數81.25%；
（3）該同學所得濾液中溶質的質量分數為16.1%．

點評：本題主要考查學生對金屬的化學性質的認識，以及運用化學方程式和溶質質量分數公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．