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(shù)據(jù)繪成下圖2．

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

 

．

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

Answer 1

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(jù)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(jù)“

樣品中銅的質量

藥品質量

×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(shù)-錐形瓶與棉花的質量-銅的質量；然后根據(jù)溶質質量分數(shù)公式計算即可．

解答：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(shù)據(jù)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
∴

65

X

=

2

0.4g

，

161

y

=

2

0.4g

，
解之得：X=13g，y=32.2g；
①樣品中銅的質量分數(shù)為：

(20g-13g)

20g

×100%=35%；
②所得溶液中生成物的溶質質量分數(shù)為：

32.2g

212.1g-44.1g-7g

×100%=20%．
答：①樣品中銅的質量分數(shù)為35%；②反應后所得溶液中硫酸鋅的質量分數(shù)為20%．

點評：本題主要考查學生的綜合分析能力．判斷數(shù)據(jù)處理的圖象的正誤要依據(jù)物質間反應的情況和圖示數(shù)據(jù)分析；計算時要根據(jù)已知條件和化學方程式以及質量分數(shù)公式進行．