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15.某同学为了测定黄铜屑(由锌和铜形成的合金)样品组成,取四份样品分别加稀硫酸反应,其实验数据记录如下表.

样品第1份第2份第3份第4份
取样品质量(g)50.050.050.050.0
取稀硫酸质量(g)40.080.0120.0160.0
产生气体质量(g)0.40.81.01.0
试计算:
(1)经分析,在第1份测得的数据中,稀硫酸(填物质)完全反应了.
(2)黄铜屑样品中的锌的质量分数65%.
(3)列式计算所用稀硫酸中溶质的质量分数.
(4)画出在50.0g样品中加稀硫酸的质量与产生气体质量变化关系的示意图(在“答题卷”框图中作图).

分析 根据金属与酸反应的条件可知,锌与酸反应,铜与酸不反应.再由表中数据分析可知,第三次反应是合金中的锌反应完了,前两次是酸完全反应,合金有剩余,再正确写出方程式,由方程式求出锌的质量,就可以求得黄铜中锌的质量分数,在计算稀硫酸溶质质量分数时只能用第一组或第二组数据进行计算.据此分析解答.

解答 解:根据第2份样品的反应数据可知,加入80g稀硫酸时,产生氢气质量增加,说明第1份样品与40g稀硫酸并未能完全反应,金属样品有剩余,所以40g硫酸完全反应会生成0.4g氢气,由第三份样品反应的情况看生成的氢气是1g,所以可知硫酸未反应完,即50g样品完全反应会生成1.0g氢气;
(1)在第1份样品测得的数据中,稀硫酸完全反应了.
(2)设原混合物中含锌的质量为x
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65             2
x             1.0g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{1.0g}$
x=32.5g
∴黄铜屑样品中的锌的质量分数=$\frac{32.5g}{50g}$×100%=65%;
(3)解:设参加反应的40g硫酸溶液中硫酸的质量为y
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
98             2
y            0.4g
$\frac{98}{2}=\frac{y}{0.4g}$
y=19.6g
所用稀硫酸中溶质的质量分数:$\frac{19.6g}{40g}×100%$=49%;
(4)当没有硫酸加入时,就没有气体的放出,因此起点是(0,0);比较第一份和第二份可以发现,每加入40克硫酸,气体就会多放出0.4克,因此要想放出1.0克气体,需要加入硫酸的质量是100克,因此最高点是(100,1.0);比较第一份和第二份可以发现,硫酸的质量和气体的质量的比值相等(斜率相同),所以图象是一条直线.

故答案为:
(1)稀硫酸;
(2)黄铜屑样品中的锌的质量分数65%;
(3)所用稀硫酸中溶质的质量分数王49%;
(4)

点评 本题考查了学生对图表中数据的分析能力,完成此题可以依据金属与酸的反应以及进行情况的分析探讨,要学会分析表格中的数据是解题的关键.

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