Question

（1）小新拿來一片黃色的金屬向同學炫耀說他撿到了黃金．小寶說他曾在網上看到過，有一種銅鋅合金外觀和黃金相似，常被誤認為是黃金．于是他與小新開始探究．
[提出問題]這塊黃色金屬是黃金？還是銅鋅合金？
[猜    想]①小新認為是黃金；  ②小寶認為是銅鋅合金．
[查閱資料]合金中的金屬保持各自的化學性質，金在高溫下不與氧氣反應，鋅在高溫下與氧氣反應生成白色固體．
[設計實驗]小新設計的實驗是：截取一小片黃色的金屬放在石棉網上用酒精燈加熱；
小寶設計的實驗是：截取一小片黃色的金屬放入硝酸銀溶液中．
[現象與結論]小新在實驗中觀察到黃色的金屬變黑，則他的猜想______．黑色物質是______．
小寶在實驗中觀察到的現象是______，反應的化學方程式為______．（只寫一個）
[反思與應用]假如你的觀點和小寶的觀點相同，你還可以設計的一個實驗是：截取一小片黃色的金屬放入______ 溶液中．
你設計的實驗中能觀察到的現象是______．
（2）某化學興趣小組為了測定某黃銅（銅、鋅合金）樣品中鋅的質量分數，取10g樣品放入燒杯中，再取60g稀硫酸分六次加入燒杯中，充分反應，實驗數據如下：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次	第6次
加入稀硫酸的質量（g）	10	10	10	10	10	10
剩余固體的質量（g）	9.35	8.7	8.05	7.4	6.75	6.75

則：①黃銅樣品中鋅的質量分數為______．
②所用稀硫酸的溶質質量分數為多少？（寫出計算步驟）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據金屬的活動性，利用銅鋅合金中銅、鋅的活動性均比金的活動性強，利用與氧氣、與硝酸銀溶液或與酸反應的情況鑒別黃金和銅鋅合金，可以據此來完成該題的解答；
（2）①前五次每次消耗固體的質量為0.65g，所以第五次加入的硫酸被完全反應掉，比較第五次和第六次的數據可以知道，剩余固體的質量都為6.75g，即第六次加入的稀硫酸沒有反應，可以據此求算出鋅的質量分數；
②根據①的解答，利用鋅的質量結合化學方程式求算出稀硫酸的質量分數．
解答：解：[現象與結論]：根據金在高溫下不與氧氣反應，鋅在高溫下與氧氣反應生成白色固體，小新設計的實驗：截取一小片黃色的金屬放在石棉網上用酒精燈加熱，觀察到黃色的金屬變黑，銅與氧氣反應生成的黑色氧化銅，因此他的猜想是錯誤的；
小寶截取一小片黃色的金屬放入硝酸銀溶液中，銅鋅合金中的銅將硝酸銀溶液的銀置換，因此可以觀察到黃色金屬表面有白色（或銀白色、灰白色）物質附著，反應的化學方程式為：Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2Ag或Zn+2AgNO₃═2Ag+Zn（NO₃）₂；
[反思與應用]：截取一小片黃色的金屬放入稀鹽酸（或稀硫酸）溶液中，銅鋅合金中的鋅與稀鹽酸（或稀硫酸）反應產生氫氣，因此金屬表面有氣泡產生．
（2）①比較第五次和第六次的數據可以知道，剩余固體的質量都為6.75g，可以說明該固體中鋅的質量為：10g-6.75g=3.25g；
所以黃銅樣品中鋅的質量分數為 ×100%=32.5%．
②設稀硫酸中溶質質量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65   98
3.25g x
=
解得：x=4.9g
稀硫酸中溶質質量分數為 ×100%=9.8%
答：①黃銅樣品中鋅的質量分數為32.5%；
②所用稀硫酸的質量分數為9.8%．
故答案為：[現象與結論]：錯誤；氧化銅；
黃色金屬表面有白色（或銀白色、灰白色）物質附著；Cu+2AgNO₃═2Ag+Cu（NO₃）₂或Zn+2AgNO₃═2Ag+Zn（NO₃）₂；
[反思與應用]：稀鹽酸（或稀硫酸）；金屬表面有氣泡產生（或固體部分溶解，其他合理答案均可）．
（2）①32.5%
②9.8%
點評：本題考查學生根據銅與氧氣反應生成的黑色氧化銅，銅能置換硝酸銀溶液的銀，鋅與稀酸反應產生氫氣的現象進行解題的能力，同時也考查學生判斷物質間的反應關系以及運用化學方程式進行計算的能力．學生需認真分析反應關系，正確書寫化學方程式，才能解決．