Question

（2013?浦口區一模）Cu與Zn的合金稱為黃銅，有優良的導熱性和耐腐蝕性，可用作各種儀器零件．
（1）不法分子常用黃銅制成金光閃閃的“假元寶”蒙騙人們．下列鑒別方法中錯誤的是（

A

　　）
A．看顏色               B．測密度
C．加硝酸銀溶液         D．加鹽酸
（2）為了測定某銅鋅合金的組成，校化學課外活動小組利用該合金粉末與稀硫酸反應，設計了如右圖所示的實驗裝置進行實驗．
①檢查裝置氣密性的方法是：連接好裝置，從漏斗注水，量氣管兩邊形成高度差，做好標記，一段時間后，高度差

不變

，說明氣密性良好．
②正確讀取量氣管內液面的初始、最終讀數前都需進行的操作是

調節兩邊液面相平

．
③該小組進行了三次實驗，所得相關的實驗數據處理如下：（實驗溫度下ρ_H2=0.09g/L）

	合金的質量/g	稀硫酸的體積/mL	生成氫氣的體積/mL
第一次	2	15	44.4
第二次	2	20	44.4
第三次	4	15	44.4

a、列式計算該銅鋅合金中銅的質量分數．
b、從上表數據分析，所用合金與稀硫酸的質量比為

1：8

時，合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應．稀硫酸的溶質質量分數為

1.21%

．（實驗溫度下，ρ_H2SO4=1.08g/cm³）

Answer 1

分析：（1）根據Cu與Zn、Au的化學性質和物理性質分析：銅鋅合金制成的假金元寶，雖然外觀上與黃金無異，但合金中的金屬銅和鋅活動性都比黃金強，因此外觀相似的兩者化學性質相差較大：銅鋅合金能與酸發生置換反應而放出氫氣，在空氣中灼熱會變成黑色等，能與硝酸銀溶液發生置換反應；利用這些性質上的差異可以很方便地區別它們；
（2）①根據出現液面差后，如裝置嚴密，裝置內的氣壓不變的情況回答；
②根據連通器的原理可知應該調節兩邊液面相平再進行操作進行解答；
③分析表格中數據可以知道：銅、鋅合金中銅和稀硫酸不反應只有鋅和稀硫酸反應，第二次和第一次所取的合金質量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而兩次生成的氣體質量相同，說明兩次所取的合金中的鋅都完全反應了，由此可以知道2g合金只能生成44.4mL氫氣；第三次所取的合金是前兩次的2倍，如果合金中的鋅完全反應，應該產生88.8mL氣體，而實際上產生的氣體和前兩次相同，說明第三次反應中合金過量，而稀硫酸反應完全，由此可以知道15ml稀硫酸只能產生44.4mL氫氣，從而可以判斷出稀硫酸和合金恰好完全反應的質量比；根據氫氣的質量可以計算出鋅的質量；根據氫氣的質量可以計算出15ml稀硫酸中溶質的質量，從而計算出稀硫酸的質量分數．

解答：解：（1）解：A、觀察顏色，由于二者的顏色基本一致，所以難于比較為真假，故錯誤；
B、金的密度比銅、鋅的都大，屬于銅鋅合金的密度仍然小于金的密度，因此可以通過物理方法測密度鑒別真偽；
C、放入硝酸銀中，銅鋅排在銀的前面，能置換出硝酸銀中的銀，表面有一層銀白色物質者為假，因此可以利用金屬的置換反應鑒別真偽；
D、放入鹽酸中，鋅與鹽酸反應生成氫氣，而僅不反應，因此有氣體放出者為假；可以利用酸鑒別真偽；
故選項為：A．
（2）①檢查裝置氣密性的方法是：連接好裝置，從漏斗注水，量氣管兩邊形成高度差，做好標記，一段時間后，高度差不變，說明氣密性良好；
②讀取量氣管內最終液面刻度前，需要進行的操作是調節量氣管高度，使左右液面相平，否則管中的液柱能產生壓強，對管中的氣體進行壓縮或拉伸，影響氣體的體積測定，因而正確讀取量氣管內液面的初始、最終讀數前都需進行的操作是調節兩邊液面相平；
③比較三組數據可以知道，2g合金只能生成44.4mL氫氣，而由第三次可知生成44.4mL氫氣只消耗15ml稀硫酸，所以2g合金中的鋅和15ml稀硫酸可恰好完全反應產生44.4mL（44.4mL÷1000mL/L×0.09g/L=0.004g），即第一次合金和稀硫酸恰好完全反應，因此所用合金與稀硫酸的質量比為：2g：（15mL×1.08g/cm³）=1：8；
設2g銅鋅合金中含有鋅的質量為x，反應硫酸的質量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65     98        2
x       y      0.004g

65

x

=

2

0.004g

      x=0.13g

98

y

=

2

0.004g

      y=0.196g

a．銅鋅合金中銅的質量分數=

2g-0.13g

2g

×100%=93.5%
b．硫酸的質量分數為：

0.196g

15ml×1.08g/ml

×100%=1.21%．
答：銅鋅合金中銅的質量分數為 93.5%，稀硫酸的溶質質量分數為1.21%．
故答案為：（1）A   （2）①不變   ②調節兩邊液面相平
③設2g銅鋅合金中含有鋅的質量為x，反應硫酸的質量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65     98       2
x       y    0.004g

65

x

=

2

0.004g

      x=0.13g

98

y

=

2

0.004g

      y=0.196g

a．銅鋅合金中銅的質量分數=

2g-0.13g

2g

×100%=93.5%
b．硫酸的質量分數為：

0.196g

15ml×1.08g/ml

×100%=1.21%．
答：銅鋅合金中銅的質量分數為 93.5%，稀硫酸的溶質質量分數為1.21%．
答：銅鋅合金中銅的質量分數為 35%，第一次實驗，合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應，質量比為1：8，稀硫酸的溶質質量分數為1.21%．

點評：此題考查的是合金的性質及根據化學方程式的有關計算，學會運用控制變量法來正確的分析處理表中的數據是解答此題的關鍵．