Question

測定黃銅屑（鋅銅合金）的組成有多種方案．某學習小組用圖示裝置測定黃銅屑中鋅的質量分數，取一定量黃銅屑放入錐形瓶中，并加入足量稀硫酸．不同時間電子天平的讀數如下表所示（不考慮H₂O逸出及溶液溫度變化）：

反應時間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8
錐形瓶及所盛物質總質量/g	335.70	335.54	335.44	335.38	335.34	335.32	335.31	335.30	335.30

（1）反應生成H₂的總質量為

 

g．
（2）若要計算黃銅屑中鋅的質量分數，還缺少的數據是

 

．若該數據用a表示，求黃銅屑中鋅的質量分數（寫出計算過程）．
（3）請你再設計一個測定黃銅屑中鋅的質量分數的方案．

Answer 1

分析：（1）根據質量守恒定律，反應生成的H₂的總質量為反應前后燒杯及所盛物質總質量之差．
（2）黃銅屑中鋅的質量可以根據鋅與硫酸的反應，結合產生的氫氣的質量計算得到，計算鋅的質量分數，還必須知道黃銅屑的總質量（用a表示）．
（3）根據鋅與銅的化學性質知，鋅與稀鹽酸也可以發生反應，而銅與稀鹽酸不發生反應．

解答：解：（1）因為鋅銅合金中的鋅可以與稀硫酸反應生成氫氣，結合表中所給數據可知，錐形瓶總質量的減少量即為氫氣的生成量，即：反應生成氫氣的總質量：335.70g-335.30g=0.4g
故答案為：0.4g；

（2）鋅的質量分數=

鋅的質量

黃銅的質量

×100%，而鋅的質量可以通過釋放氫氣的質量求出，但缺少黃銅的質量；
故答案為：黃銅屑的質量；
設：鋅的質量為x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65            2
x             0.4g

65

x

=

2

0.4g

，
解得x=13g
鋅的質量分數=

鋅的質量

黃銅的質量

×100%=

13

a

×100%
答：黃銅屑中鋅的質量分數為

13

a

×100%．

（3）稱取一定量黃銅屑，與足量鹽酸反應后，洗滌不溶物，干燥，稱重，從而計算鋅的質量分數．

點評：本題以硫酸和金屬（Zn）的反應為實驗原理，將實驗數據以表格的形式呈現，考查了閱讀、分析、處理數據和化學計算的能力．