Question

【題目】鋅錳電池（俗稱干電池）在生活中的用量很大，其構造如圖1所示。

（1）根據圖1判斷，屬于金屬材料的是______。

（2）金屬制品在空氣中放置易生銹，鐵生銹的條件是與______同時接觸。廢舊電池銅帽會生成一些綠色的銅銹，其主要成分為是Cu2（OH）2CO3，對比可知銅生銹除了鐵生銹的條件還必須有空氣中的______參與。

（3）利用廢舊電池銅帽（含Cu、Zn）制取海綿銅（Cu），并得到硫酸鋅溶液，主要流程如圖2所示

①同學們查閱資料知道Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2X，請推斷x的化學式______。

②寫出過程Ⅱ中涉及反應的化學方程式：______。（寫出一個即可）

③下列說法正確的是______。

A．過程I中H2O2也有可能分解生成氧氣

B．固體E是混合物

C．溶液F比溶液B中含硫酸鋅的溶質質量高

（4）同學們通過查閱資料知道：鋅皮為金屬鋅（含有少量的鐵）

①取一塊鋅皮放入盛有一定量CuSO4溶液的燒杯中，充分反應后得到溶液X和固體Y．當固體Y中只含一種物質時，溶液X中一定含有的溶質為______。（寫出化學式）

②另取一塊質量為6.5g鋅皮與足量稀硫酸完全反應，則生成氫氣的質量______0.2g（選填“＜”、“＞”或“=”）。

（5）另取（3）中的銅帽20克置于燒杯中，向燒杯中連續三次加入稀硫酸反應，并記錄所得氣體的質量，實驗數據如下：

	第一次	第二次	第三次
連續加入稀硫酸的質量（g）	40	40	40
生成氣體的總質量（g）	0.08	0.16	0.20

計算這種稀硫酸中溶質的質量分數為______（寫出計算過程，計算結果保留一位小數）。

Answer 1

【答案】銅帽、鋅筒； 氧氣和水； 二氧化碳； H2O； Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或者 Zn+CuSO4=CuSO4+Zn； ABC； ZnSO4和FeSO4； ＞； 9.8%

【解析】

（1）由于金屬材料包括純金屬材料和合金材料，所以根據圖1判斷，屬于金屬材料的是：銅帽、鋅筒；

（2）金屬制品在空氣中放置易生銹，鐵生銹的條件是與氧氣和水同時接觸。廢舊電池銅帽會生成一些綠色的銅銹，其主要成分為是Cu2（OH）2CO3，根據質量守恒定律以及空氣中只有二氧化碳含有碳元素，對比可知銅生銹除了鐵生銹的條件還必須有空氣中的二氧化碳參與；

（3）①由Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2X，根據質量守恒定律可得x的化學式H2O；

②過程Ⅱ有鋅和硫酸銅反應以及鋅與剩余的硫酸反應，所以涉及反應的化學方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或者Zn+CuSO4=CuSO4+Zn；

③A、由于過氧化氫不穩定，受熱易分解，所以過程I中H2O2也有可能分解生成氧氣，選項正確；

B、固體E是銅和鋅的混合物，選項正確；

C、溶液F中含有后期加入的鋅生成的硫酸鋅以及來自溶液B中含硫酸鋅，所以溶液F比溶液B中含硫酸鋅的溶質質量高，選項正確。故選ABC；

（4）①取一塊鋅皮放入盛有一定量CuSO4溶液的燒杯中，充分反應后得到溶液X和固體Y。當固體Y中只含一種物質時說明只有銅，則鋅和鐵反應完全，所以溶液X中一定含有的溶質為ZnSO4和FeSO4；

②假設該樣品全部是鋅，則生成氫氣的量為x。

x=0.2g
假設該樣品全部是鐵，則生成氫氣的量為x。

x=0.23g
所以6.5g鋅皮與足量稀硫酸完全反應生成的氫氣的質量＞0.2g；

（5）根據數據可知，40g稀硫酸與鋅或者鐵反應生成0.08g氫氣。設稀硫酸中溶質的質量分數為x。

x=9.8%

答：這種稀硫酸中溶質的質量分數為 9.8%。