为了测定某铜锌合金(即铜锌混合物)中锌的质量分数,某同学利用该合金与稀硫酸反应,进行了三次实验,所得相关的实验数据记录如下(实验中的误差忽略不计,铜不与稀硫酸反应):
实验次序 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
所取合金的质量/g | 25 | 25 | 50 |
所用稀硫酸的质量/g | 120 | 160 | 100 |
生成氢气的质量/g | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
(1)试计算该铜锌合金中锌的质量分数。
(2)从上表数据分析,当所取合金与所用稀硫酸的质量比为多少时,表明合金中的锌与稀硫酸中的硫酸恰好完全反应。
【答案】
(1)
解:设25 g合金中含锌的质量为x。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.4 g
解得:x=13 g
合金中锌的质量分数为:
(2)由题意可知:生成0.4 g氢气时所需的合金质量为25 g,稀硫酸为100 g,即二者的质量比为25 g∶100 =1∶4。
答:(1)合金中锌的质量分数为52%。
(2)当所取合金与所用稀硫酸的质量比为1∶4时,恰好完全反应。
【解析】由第一次实验和第二次实验可以看出,取相同质量的合金均为25 g,但硫酸的质量不同,生成的H2均为0.4 g,说明锌已反应完,酸可能过量;把第三次实验数据与前两次比较,合金质量加倍,但生成氢气还是0.4 g,说明锌过量而酸完全反应;即要生成0.4 g氢气需要100 g稀硫酸,即所取25 g合金与100 g稀硫酸恰好完全反应。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuOCu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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