Question

为了测定某铜锌合金中锌的质量分数，某同学利用该合金与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下：

	第一次	第二次	第三次
所取合金的质量/g	25	25	50
所用稀硫酸的质量/g	120	160	100
生成氢气的质量/g	0.4	0.4	0.4

（1）从上表数据分析，当所取合金与所用的稀硫酸的质量比为

1：4

时，表示合金中的锌与稀硫酸中的硫酸恰好完全反应．
（2）试计算该铜锌合金中锌的质量分数．

Answer 1

分析：（1）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25g合金只能生成0.4g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0.8g气体，而实际上产生的气体和前两次相同只有0.4g，说明第三次反应中稀硫酸不足量，由此可以知道100g稀硫酸只能产生0.4g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；
（2）根据氢气的质量结合反应的化学方程式可以计算出锌的质量，进而求出锌的质量分数即可．

解答：解：（1）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25g合金只能生成0.4g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0.8g气体，而实际上产生的气体和前两次相同只有0.4g，说明第三次反应中稀硫酸不足量，由此可以知道100g稀硫酸只能产生0.4g氢气，综上可以知道：25g合金中的锌和100g稀硫酸可恰好完全反应，即合金和稀硫酸的质量比为25g：100g=1：4：
（2）设25g铜锌合金中含有锌的质量为x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x              0.4g

65

x

=

2

0.4g

解得：x=13g
铜合金中锌的质量分数为：

13g

25g

×100%=52%；
答：铜合金中锌的质量分数为52%．
故答案为：（1）1：4；   
（2）52%．

点评：此题考查的是根据化学方程式的有关计算，学会运用控制变量法来正确的分析处理表中的数据是解答此题的关键．