Question

9．有一研究性学习小组为测定某铜锌合金的成分，取l0g该合金经粉碎后放入烧杯中，再加入93.7g质量分数为20%的稀硫酸（反应后硫酸有剩余），反应过程中烧杯内固体物质的质量与反应时间的关系如图所示．请回答下列问题：
（1）将合金粉碎的目的是增大合金与酸的接触面积，利于充分反应
（2）该合金中铜的质量分数为35%
（3）充分反应后产生氢气的质量为多少？

Answer 1

分析 锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜不与稀硫酸反应；反应后硫酸有剩余，不能用稀硫酸的质量进行计算，由反应过程中烧杯内固体物质的质量与反应时间的关系图，t₁时完全反应，此时剩余固体的质量为3.5g，即为铜的质量，则参加反应的锌的质量为10g-3.5g=6.5g；由反应的化学方程式列式计算出生成氢气的质量即可．

解答 解：（1）将合金粉碎的目的是增大合金与酸的接触面积，利于充分反应．
（2）铜不与稀硫酸反应，t₁时完全反应，此时剩余固体的质量为3.5g，即为铜的质量，该合金中铜的质量分数为$\frac{3.5g}{10.0g}×$100%=35%．
（3）参加反应的锌的质量为10g-3.5g=6.5g．
设充分反应后产生氢气的质量为x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
6.5g            x
$\frac{65}{2}=\frac{6.5g}{x}$      x=0.2g
答：（1）增大合金与酸的接触面积，利于充分反应；（2）35%；（3）充分反应后产生氢气的质量为0.2g．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，细致地分析图表信息，确定参加反应的铜的质量是正确解答本题的前提和关键．