Question

Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件．

（1）不法分子常用黄铜制成金光闪闪的“假元宝”蒙骗人们．下列鉴别方法中错误的是　 　。

A．看颜色         B．灼烧         C．加硝酸银溶液         D．加盐酸

（2）为了测定某铜锌合金的组成，校化学课外活动小组利用该合金粉末与稀硫酸反应，设计了如图所示的实验装置进行实验。

①检查装置气密性的方法是：连接好装置，从漏斗注水，量气管两边形成高度差，做好标记，一段时间后，高度差　    　，说明气密性良好。

②正确读取量气管内液面的初始、最终读数前都需进行的操作是　                           　。③该小组进行了三次实验，所得相关的实验数据处理如下：

	合金的质量/g	稀硫酸的体积/mL	生成氢气的质量/g
第1次	2	15	0.04
第2次	2	20	0.04
第3次	4	15	0.04

a、列式计算2g合金中，锌的质量：　     　。

b、分析上表数据，第　  　次实验，合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应，稀硫酸的溶质质量分数为　   　（结果保留到0.1%）。（实验温度下，ρ(H₂SO₄)＝1.08g/cm³）

 

 

Answer 1

【答案】

（1）A   （2）①不变   ②调节两边液面相平

设2g铜锌合金中含有锌的质量为x，反应硫酸的质量为y

Zn+H₂SO₄＝ZnSO₄+H₂↑

65   98         2

x     y        0.04g

65/x＝2/0.04g

解得x＝1.3g

98/y＝2/0.04g

解得y＝1.96g

所以硫酸的质量分数为：1.96g/（15ml×1.08g/cm³）×100%＝12.1%。

答：稀硫酸的溶质质量分数为12.1%。

【解析】

试题分析：（1）根据Cu与Zn、Au的化学性质和物理性质分析：铜锌合金制成的假金元宝，虽然外观上与黄金无异，但合金中的金属铜和锌活动性都比黄金强，因此外观相似的两者化学性质相差较大：铜锌合金能与酸发生置换反应而放出氢气，在空气中灼热会变成黑色等，能与硝酸银溶液发生置换反应；利用这些性质上的差异可以很方便地区别它们。

（2）①根据出现液面差后，如装置严密，装置内的气压不变的情况回答；

②根据连通器的原理可知应该调节两边液面相平在进行操作进行解答；

③分析表格中数据可以知道：铜、锌合金中铜和稀硫酸不反应只有锌和稀硫酸反应，第二次和第一次所取的合金质量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而两次生成的气体质量相同，说明两次所取的合金中的锌都完全反应了，由此可以知道2g合金只能生成0.04g氢气；第三次所取的合金是前两次的2倍，如果合金中的锌完全反应，应该产生0.08g气体，而实际上产生的气体和前两次相同只有0.04g，说明第三次反应中合金过量，而稀硫酸反应完全，由此可以知道15ml稀硫酸只能产生0.04g氢气，从而可以判断出稀硫酸和合金恰好完全反应的质量比；根据氢气的质量可以计算出锌的质量；根据氢气的质量可以计算出15ml稀硫酸中溶质的质量，从而计算出稀硫酸的质量分数．

（1）解：A、观察颜色，由于二者的颜色基本一致，所以难于比较为真假，故错误；B、铜锌合金中的铜和氧气会生成黑色的氧化铜，而金不会与氧气反应，现象不同，可以区别真伪；C、放入硝酸银中，铜锌排在银的前面，能置换出硝酸银中的银，表面有一层银白色物质者为假，可以区别真伪；D、放入盐酸中，锌与盐酸反应生成氢气，有气体放出者为假；可以区别真伪，故选项为：A。

（2）①检查装置气密性的方法是：连接好装置，从漏斗注水，量气管两边形成高度差，做好标记，一段时间后，高度差不变，说明气密性良好；

②读取量气管内最终液面刻度前，需要进行的操作是调节量气管高度，使左右液面相平，否则管中的液柱能产生压强，对管中的气体进行压缩或拉伸，影响气体的体积测定，因而正确读取量气管内液面的初始、最终读数前都需进行的操作是调节两边液面相平；

③比较三组数据可以知道，2g合金只能生成0.04g氢气，而由第三次可知生成0.04g氢气只消耗15ml稀硫酸，所以2g合金中的锌和15ml稀硫酸可恰好完全反应，即第一次合金和稀硫酸恰好完全反应；

设2g铜锌合金中含有锌的质量为x，反应硫酸的质量为y

Zn+H₂SO₄＝ZnSO₄+H₂↑

65   98         2

x     y        0.04g

65/x＝2/0.04g

解得x＝1.3g

98/y＝2/0.04g

解得y＝1.96g

所以硫酸的质量分数为：1.96g/（15ml×1.08g/cm³）×100%＝12.1%。

答：稀硫酸的溶质质量分数为12.1%。

考点：考查金属的化学性质；实验探究物质的组成成分以及含量；有关溶质质量分数的简单计算；根据化学反应方程式的计算