Question

研究性學習小組為了測定黃銅（銅、鋅合金）的組成，用電子天平分別稱得錐形瓶與棉花的質量為44.1g，稱取黃銅樣品20.0g．在錐形瓶中加入該樣品和足量稀硫酸后瓶口塞上棉花，如圖1所示．將電子天平稱量的數據繪成下圖2．

請認真分析數據，回答下列問題：
（1）四個同學從多角度處理數據，下列數據處理的圖象中正確的是________．

（2）試計算：
①樣品中銅的質量分數；
②恰好反應時所得溶液中生成物的質量分數．

Answer 1

解：（1）A、因為銅不與稀硫酸反應，黃銅中只有鋅與稀硫酸反應．所以完全反應后，樣品有剩余（銅），故A不適合；
B、由圖2數據和質量守恒定律可得，完全反應時生成氫氣的質量為：212.5g-212.1g=0.4g；故B符合；
C、因為鋅與稀硫酸反應過程中有氣體生成，生成氣體質量小于參與反應的鋅的質量，故溶液質量會隨著反應的進行而逐漸增加，到反應完全時不再變化．故C不適合；
D、因為銅不與稀硫酸反應，黃銅中只有鋅與稀硫酸反應．故D不適合．
故選B；
（2）設樣品中鋅的質量為x，生成的硫酸鋅的質量為y．
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65 161 2
X y 0.4g
∴，，
解之得：X=13g，y=32.2g；
①樣品中銅的質量分數為：×100%=35%；
②所得溶液中生成物的溶質質量分數為：×100%=20%．
答：①樣品中銅的質量分數為35%；②反應后所得溶液中硫酸鋅的質量分數為20%．
分析：（1）因為銅不與稀硫酸反應，黃銅中只有鋅與稀硫酸反應．溶液的質量隨著反應的進行而變化；生成氫氣的質量根據圖2可計算出來；然后對照選項進行分析即可；
（2）利用鋅與硫酸反應的化學方程式和生成氫氣的質量，列出比例式，就可計算出樣品中鋅的質量和生成的硫酸鋅的質量；
①樣品中銅的質量=樣品質量-樣品中鋅的質量；然后根據“×100%”計算即可；
②所得溶液中生成物的溶質質量即生成的硫酸鋅的質量，溶液質量=完全反應后電子天平示數-錐形瓶與棉花的質量-銅的質量；然后根據溶質質量分數公式計算即可．
點評：本題主要考查學生的綜合分析能力．判斷數據處理的圖象的正誤要依據物質間反應的情況和圖示數據分析；計算時要根據已知條件和化學方程式以及質量分數公式進行．