Question

【题目】锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大，其构造如图1所示。

（1）根据图1判断，属于金属材料的是______。

（2）金属制品在空气中放置易生锈，铁生锈的条件是与______同时接触。废旧电池铜帽会生成一些绿色的铜锈，其主要成分为是Cu2（OH）2CO3，对比可知铜生锈除了铁生锈的条件还必须有空气中的______参与。

（3）利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如图2所示

①同学们查阅资料知道Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2X，请推断x的化学式______。

②写出过程Ⅱ中涉及反应的化学方程式：______。（写出一个即可）

③下列说法正确的是______。

A．过程I中H2O2也有可能分解生成氧气

B．固体E是混合物

C．溶液F比溶液B中含硫酸锌的溶质质量高

（4）同学们通过查阅资料知道：锌皮为金属锌（含有少量的铁）

①取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液X和固体Y．当固体Y中只含一种物质时，溶液X中一定含有的溶质为______。（写出化学式）

②另取一块质量为6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，则生成氢气的质量______0.2g（选填“＜”、“＞”或“=”）。

（5）另取（3）中的铜帽20克置于烧杯中，向烧杯中连续三次加入稀硫酸反应，并记录所得气体的质量，实验数据如下：

	第一次	第二次	第三次
连续加入稀硫酸的质量（g）	40	40	40
生成气体的总质量（g）	0.08	0.16	0.20

计算这种稀硫酸中溶质的质量分数为______（写出计算过程，计算结果保留一位小数）。

Answer 1

【答案】铜帽、锌筒； 氧气和水； 二氧化碳； H2O； Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或者 Zn+CuSO4=CuSO4+Zn； ABC； ZnSO4和FeSO4； ＞； 9.8%

【解析】

（1）由于金属材料包括纯金属材料和合金材料，所以根据图1判断，属于金属材料的是：铜帽、锌筒；

（2）金属制品在空气中放置易生锈，铁生锈的条件是与氧气和水同时接触。废旧电池铜帽会生成一些绿色的铜锈，其主要成分为是Cu2（OH）2CO3，根据质量守恒定律以及空气中只有二氧化碳含有碳元素，对比可知铜生锈除了铁生锈的条件还必须有空气中的二氧化碳参与；

（3）①由Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2X，根据质量守恒定律可得x的化学式H2O；

②过程Ⅱ有锌和硫酸铜反应以及锌与剩余的硫酸反应，所以涉及反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或者Zn+CuSO4=CuSO4+Zn；

③A、由于过氧化氢不稳定，受热易分解，所以过程I中H2O2也有可能分解生成氧气，选项正确；

B、固体E是铜和锌的混合物，选项正确；

C、溶液F中含有后期加入的锌生成的硫酸锌以及来自溶液B中含硫酸锌，所以溶液F比溶液B中含硫酸锌的溶质质量高，选项正确。故选ABC；

（4）①取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液X和固体Y。当固体Y中只含一种物质时说明只有铜，则锌和铁反应完全，所以溶液X中一定含有的溶质为ZnSO4和FeSO4；

②假设该样品全部是锌，则生成氢气的量为x。

x=0.2g
假设该样品全部是铁，则生成氢气的量为x。

x=0.23g
所以6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应生成的氢气的质量＞0.2g；

（5）根据数据可知，40g稀硫酸与锌或者铁反应生成0.08g氢气。设稀硫酸中溶质的质量分数为x。

x=9.8%

答：这种稀硫酸中溶质的质量分数为 9.8%。