(3分)黃銅是由銅和鋅所組成的合金,用途廣泛。某興趣小組為探究黃銅合金的組成,取20.00 g粉末狀黃銅合金樣品,把60.00 g稀硫酸平均分成三等份,分三次加入樣品中,均有氣體產(chǎn)生,充分反應(yīng)后,過(guò)濾出固體,將其洗滌、干燥、稱量,得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
 
第一次
第二次
第三次
   剩余固體的質(zhì)量/g
16.75
13.50
12.40
請(qǐng)計(jì)算:(要求寫出計(jì)算過(guò)程)
(1)該黃銅合金中,鋅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。  
(2)第二次實(shí)驗(yàn)中放出氣體的質(zhì)量。  
(3)向三次實(shí)驗(yàn)后所得混合溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于水的BaSO4白色沉淀。所得沉淀的質(zhì)量與BaCl2溶液質(zhì)量的關(guān)系如右圖所示,求所用BaCl2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)38%  (2)0.1 g    (3)15%

試題分析:(1)銅和鋅所組成的和金中,鋅和稀硫酸反應(yīng),銅不和稀硫酸反應(yīng);根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,前兩次,當(dāng)每次加入20g稀硫酸時(shí),固體質(zhì)量都減少20g-16.75g=3.25g,說(shuō)明每次鋅都反應(yīng)掉3.25g,按此比例,那么第三次,應(yīng)該剩余固體質(zhì)量為13.50g-3.25g=10.25g,但由表格中第三次的數(shù)據(jù)可知,剩余固體質(zhì)量為12.40g,說(shuō)明此時(shí),鋅已完全反應(yīng),剩余的固體為不反應(yīng)的銅。所以由表格可知銅的質(zhì)量為12.40g,則鋅的質(zhì)量=20.00g-12.40g=7.60g,則鋅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%=×100%=38%;
(2)從表格中可知,第一次和第二次之間固體減少了的質(zhì)量即是與20g稀硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量,由此根據(jù)化學(xué)方程式中已知的反應(yīng)物的質(zhì)量,可求得生成的氣體的質(zhì)量。
由表格可知,第一次剩余固體16.75g,第二次為13.50g,說(shuō)明第二次反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為16.75-13.50=3.25g;
設(shè)第二次實(shí)驗(yàn)中放出氣體的質(zhì)量為X,根據(jù)題意得:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
65              2            
3.25g           X
65:2 =3.25g:Xg   
解得:X=0.1g
(3)向第三次實(shí)驗(yàn)后所得混合溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于水的BaSO4白色沉淀,其實(shí)質(zhì)是鋇離子和硫酸根離子結(jié)合,生成硫酸鋇沉淀,而硫酸根離子來(lái)自于稀硫酸,故此沉淀相當(dāng)于硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成。故只要計(jì)算出硫酸的質(zhì)量就可以求出氯化鋇的質(zhì)量。
由于第一次和第二次反應(yīng)時(shí),硫酸是完全反應(yīng),可由此求出20g硫酸中的溶質(zhì)質(zhì)量。
設(shè)20g硫酸中的溶質(zhì)質(zhì)量為y
Zn  +  H2SO=  ZnSO+  H2
65       98
3.25g     y
65:98=3.25g:y
解得y=4.9g
則20g硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=24.5%
那么60.00g硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量=60.00×24.5%=14.7g
設(shè)與60.00g硫酸完全反應(yīng),需要氯化鋇的質(zhì)量為z
H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
98     208
14.7g   z
98:208=14.7g:z
解得,z=31.2g
根據(jù)“所得沉淀的質(zhì)量與BaCl2溶液質(zhì)量的關(guān)系圖所示”,所用的BaCl2溶液的質(zhì)量為208克,則BaCl2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=15%
答:(1)該黃銅合金中,鋅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)38%;(2)第二次實(shí)驗(yàn)中放出氣體的質(zhì)量0.1g;
(3)BaCl2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%。
點(diǎn)評(píng):本題考查了圖示和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的通過(guò)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算,問(wèn)題難度逐漸較大;解答本題的關(guān)鍵是能夠從表格中找出數(shù)量關(guān)系,掌握反應(yīng)的情況;對(duì)學(xué)生讀圖和理解圖示的能力要求較高。
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(1)當(dāng)?shù)稳胂←}酸質(zhì)量至圖中A點(diǎn)時(shí),求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(2)當(dāng)?shù)稳胂←}酸質(zhì)量至圖中B點(diǎn)時(shí),繼續(xù)向燒杯中加入上述粉末狀混合物至剛剛無(wú)氣泡產(chǎn)生,求此時(shí)燒杯中鈣元素質(zhì)量。

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實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
稀鹽酸質(zhì)量(g)
50
50
100
樣品質(zhì)量(g)
20
30
20
產(chǎn)生氣體的質(zhì)量(g)
6.6
6.6
6.6
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(2)求出該石灰石樣品的純度。

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第一次加入5 g
第二次加入5 g
第三次加入5 g
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剩余固體的質(zhì)量
3 g
2 g
l g
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③另取少量水垢放入實(shí)驗(yàn)②的混合液中,有氣泡產(chǎn)生。
請(qǐng)根據(jù)以上信息回答:
(1)實(shí)驗(yàn)③的目的是                                  ;
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