Question

向16g黄铜（由锌、铜形成的合金）样品中加入稀硫酸充分反应，所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示，求：
（1）样品中锌的质量分数．（保留一位小数）
（2）所用的稀硫酸中溶质的质量．
（3）恰好完全反应时，所得反应后溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析：本题涉及的反应Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，图象为充分反应所生成氢气的质量随加入稀硫酸质量的变化情况．根据曲线可确定加入148.4g稀硫酸时与锌恰好完全反应放出0.4g氢气，运用化学方程式可求反应的硫酸的质量，由氢气质量计算参加反应锌的质量及生成硫酸锌的质量，最后由质量守恒定律计算反应后所得溶液质量，完成所得溶液中溶质的质量分数的计算．

解答：解：设样品中锌的质量为x，生成硫酸锌的质量为y．反应的硫酸的质量是z，由图分析可知产生氢气0.4g．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65  98    161   2
x    z    y   0.4g

65

x

=

98

z

=

161

y

=

2

0.4g

  x=13g   y=32.2g  z=19.6g
（1）样品中锌的质量分数为

13g

16g

×100%=81.25%
（2）所用的稀硫酸中溶质的质量为19.6g；
（3）恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数=

32.2g

13g+148.4g-0.4g

×100%=20%
答：（1）样品中锌的质量分数为81.25%；（2）所用的稀硫酸中溶质的质量为19.6g；（3）所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数为20%．

点评：解答此类问题的根本点在于对反应图象的曲线进行分析，曲线的折点表示此时恰好完全反应．