8.向盛有20 g稀硫酸的烧杯中倒入5 g某金属粉末(由铜、锌组成),恰好完全反应,称得未溶物质量为3.7 g。完成下列计算:
(1)该金属粉末中含锌的质量为
(2)所用稀硫酸中溶质的质量分数。
(1)该金属粉末中含锌的质量为
1.3
g。(2)所用稀硫酸中溶质的质量分数。
答案
(1) 1.3
(2) 解:设所用稀硫酸中溶质的质量分数为$x$。
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
$65\quad\ 98$
$1.3\ \mathrm{g}\quad 20\ \mathrm{g} × x$
$\dfrac{65}{98}=\dfrac{1.3\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{g} × x}\quad x=9.8\%$
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为$9.8\%$。
(2) 解:设所用稀硫酸中溶质的质量分数为$x$。
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
$65\quad\ 98$
$1.3\ \mathrm{g}\quad 20\ \mathrm{g} × x$
$\dfrac{65}{98}=\dfrac{1.3\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{g} × x}\quad x=9.8\%$
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为$9.8\%$。
解析
【分析】
首先,铜的金属活动性在氢后,不能与稀硫酸反应,锌在氢前,能与稀硫酸反应。题目中恰好完全反应后,未溶物为铜,因此金属粉末中锌的质量等于总金属质量减去未溶物(铜)的质量。接着,利用锌与稀硫酸反应的化学方程式,结合锌的质量,计算出参加反应的硫酸的质量,最后根据溶质质量分数公式(溶质质量/溶液质量×100%)求出稀硫酸中溶质的质量分数。
【解析】
(1) 金属粉末由铜和锌组成,铜不与稀硫酸反应,恰好完全反应后未溶物为铜,因此锌的质量 = 5g - 3.7g = 1.3g。
(2) 设所用稀硫酸中溶质的质量分数为$x$。
反应的化学方程式为:$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
各物质的质量关系:Zn的相对原子质量为65,H₂SO₄的相对分子质量为98。
根据反应,65份质量的Zn与98份质量的H₂SO₄反应,代入已知量:
$\dfrac{65}{98} = \dfrac{1.3\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{g} × x}$
解得:$x = \dfrac{98 × 1.3\ \mathrm{g}}{65 × 20\ \mathrm{g}} = 0.098 = 9.8\%$
【答案】
(1) 1.3;(2) 9.8%
【知识点】
金属与酸的反应、化学方程式计算、溶质质量分数
【点评】
本题结合金属活动性顺序和化学计算,考查学生对金属与酸反应的理解及化学方程式、溶质质量分数的计算能力,属于初中化学基础题型,解题关键是明确未溶物为不反应的铜,进而求出锌的质量,再利用化学方程式计算硫酸的质量,难度适中。
【难度系数】
0.7
首先,铜的金属活动性在氢后,不能与稀硫酸反应,锌在氢前,能与稀硫酸反应。题目中恰好完全反应后,未溶物为铜,因此金属粉末中锌的质量等于总金属质量减去未溶物(铜)的质量。接着,利用锌与稀硫酸反应的化学方程式,结合锌的质量,计算出参加反应的硫酸的质量,最后根据溶质质量分数公式(溶质质量/溶液质量×100%)求出稀硫酸中溶质的质量分数。
【解析】
(1) 金属粉末由铜和锌组成,铜不与稀硫酸反应,恰好完全反应后未溶物为铜,因此锌的质量 = 5g - 3.7g = 1.3g。
(2) 设所用稀硫酸中溶质的质量分数为$x$。
反应的化学方程式为:$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
各物质的质量关系:Zn的相对原子质量为65,H₂SO₄的相对分子质量为98。
根据反应,65份质量的Zn与98份质量的H₂SO₄反应,代入已知量:
$\dfrac{65}{98} = \dfrac{1.3\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{g} × x}$
解得:$x = \dfrac{98 × 1.3\ \mathrm{g}}{65 × 20\ \mathrm{g}} = 0.098 = 9.8\%$
【答案】
(1) 1.3;(2) 9.8%
【知识点】
金属与酸的反应、化学方程式计算、溶质质量分数
【点评】
本题结合金属活动性顺序和化学计算,考查学生对金属与酸反应的理解及化学方程式、溶质质量分数的计算能力,属于初中化学基础题型,解题关键是明确未溶物为不反应的铜,进而求出锌的质量,再利用化学方程式计算硫酸的质量,难度适中。
【难度系数】
0.7
9.下列除杂质所选用试剂正确的是 【 】
A.用稀盐酸除去铜粉中的铁粉
B.用稀盐酸除去 CaO 中的 $\ce{CaCO_{3}}$
C.用浓硫酸除去氧气中的二氧化碳
D.用稀硫酸除去氧化铁中的铁
A.用稀盐酸除去铜粉中的铁粉
B.用稀盐酸除去 CaO 中的 $\ce{CaCO_{3}}$
C.用浓硫酸除去氧气中的二氧化碳
D.用稀硫酸除去氧化铁中的铁
答案
A
解析
【分析】本题为化学除杂题,解题需依据除杂的核心原则:不引入新杂质(不增)、不减少原物质(不减)、杂质易分离。需逐一分析各选项中试剂与原物质、杂质的反应情况,判断是否符合除杂要求。
【解析】A选项:铁粉可与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铜粉不与稀盐酸反应,过滤后能得到纯净的铜粉,符合除杂原则,正确;B选项:CaO(原物质)和CaCO₃(杂质)均能与稀盐酸反应,会除去原物质CaO,不符合除杂原则,错误;C选项:浓硫酸仅能吸收水蒸气,无法与二氧化碳反应,不能除去氧气中的二氧化碳,错误;D选项:氧化铁(原物质)和铁(杂质)都能与稀硫酸反应,会除去原物质氧化铁,不符合除杂原则,错误。
【答案】A
【知识点】物质的除杂、酸的化学性质、金属的化学性质
【点评】本题考查初中化学常见的除杂方法,需牢记除杂原则及各物质的反应特性,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】A选项:铁粉可与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铜粉不与稀盐酸反应,过滤后能得到纯净的铜粉,符合除杂原则,正确;B选项:CaO(原物质)和CaCO₃(杂质)均能与稀盐酸反应,会除去原物质CaO,不符合除杂原则,错误;C选项:浓硫酸仅能吸收水蒸气,无法与二氧化碳反应,不能除去氧气中的二氧化碳,错误;D选项:氧化铁(原物质)和铁(杂质)都能与稀硫酸反应,会除去原物质氧化铁,不符合除杂原则,错误。
【答案】A
【知识点】物质的除杂、酸的化学性质、金属的化学性质
【点评】本题考查初中化学常见的除杂方法,需牢记除杂原则及各物质的反应特性,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.7
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