Question

甲、乙、丙三位同學(xué)分別取鋅粉和銅粉的均勻混合物與某稀硫酸反應(yīng)．所得數(shù)據(jù)如下表所示：

	甲	乙	丙
取用金屬混合物的質(zhì)量/克	1.6	1.6	2
取用稀硫酸的質(zhì)量/克	18.74	28.74	18.74
反應(yīng)后過濾，得干燥固體的質(zhì)量/克	0.3	0.3	0.7

（1）所取混合物與稀硫酸恰好完全反應(yīng)的是______同學(xué)的實驗．
（2）求該同學(xué)所取混合物中鋅的質(zhì)量分數(shù)．
（3）求該同學(xué)所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

解：（1）甲和乙作比較可以看出增加酸的質(zhì)量固體質(zhì)量不再減少，說明甲中鋅已完全反應(yīng)，剩余固體為未參加反應(yīng)的銅；甲和丙作比較可以看出增加混合物的質(zhì)量固體質(zhì)量減少量增加，減少的質(zhì)量與甲相同，說明丙中酸不足，與1.3g鋅反應(yīng)需要硫酸的質(zhì)量為18.74g，由此推出甲恰好完全反應(yīng)；
（2）甲同學(xué)所取混合物中鋅的質(zhì)量為：1.6g-0.3g=1.3g，所以混合物中鋅的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=81.25%；
（3）鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，過濾后濾液為硫酸鋅溶液，設(shè)生成硫酸鋅的質(zhì)量為x，生成氫氣的質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 161 2
1.3g x y
= x=3.22g
= y=0.04g
所得濾液的質(zhì)量為：1.3g+18.74g-0.04g=20g
則所得濾液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是：×100%=20%
故答案為：（1）甲；
（2）該同學(xué)所取混合物中鋅的質(zhì)量分數(shù)81.25%；
（3）該同學(xué)所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為16.1%．
分析：（1）根據(jù)金屬的活動性關(guān)系鋅＞氫＞銅，鋅能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅同時放出氫氣而銅不能與稀硫酸反應(yīng)，因此，當(dāng)把金屬混合物放入足量稀硫酸中充分反應(yīng)時，剩余固體為銅，甲和乙作比較可以看出增加酸的質(zhì)量固體質(zhì)量不再減少，說明甲中鋅已完全反應(yīng)；甲和丙作比較可以看出增加混合物的質(zhì)量固體質(zhì)量減少量增加，減少的質(zhì)量與甲相同，說明丙中酸不足，與1.3g鋅反應(yīng)需要硫酸的質(zhì)量為18.74g，由此推出甲恰好完全反應(yīng)；
（2）1.6g混合物中含有1.6g-0.3g=1.3g鋅，進而求出混合物中鋅的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和甲中參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量求硫酸鋅和氫氣的質(zhì)量，再依據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)計算．
點評：本題主要考查學(xué)生對金屬的化學(xué)性質(zhì)的認識，以及運用化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．