题目内容

用98.0g的稀硫酸溶液与过量的20.0g锌粒充分反应制取氢气,反应后称量剩余物的质量为117.8g.试计算:
(1)产生氢气多少克?在标准状况下对应氢气的体积约为多少升?(已知标准状况下氢气的密度约为0.09g/L)
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数?(写出计算步骤及结果)
【答案】分析:(1)根据质量守恒定律,参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和;则产生氢气的质量为反应前各物质的质量总和-制取氢气反应后的剩余物的质量,结合密度公式可以计算出氢气的体积;
(2)根据所发生的反应可以知道,反应后生成了硫酸锌和氢气,所以反应后所得溶液为硫酸锌的溶液,可以根据化学方程式求算出硫酸锌的质量,进而计算出硫酸锌的质量分数.
解答:解:(1)反应前各物质的质量为:98.0g+20.0g=118.0g;
根据质量守恒定律,所制得的氢气质量为118.0g-117.8g=0.2g;
根据密度公式可以知道氢气的体积为:v===2.2L;
(2)由(1)可知产生氢气的质量为0.2g;
设反应中生成的硫酸锌的质量为x,消耗锌的质量为y
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2
 65       161   2
 y         x   0.2g        
  =          =
 解得:x=16.1g           y=6.5g
所以反应后溶液的质量为:98.0g+6.5g-0.2g=104.3g;
所以反应后溶液中溶质的质量分数为:×100%=15.4%
答:(1)产生氢气0.2克,在标准状况下对应氢气的体积约2.2升;
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数为15.4%.
故答案为:
(1)0.2g;2.2L;
(2)15.4%.
点评:本题考查了质量守恒定律的应用以及溶质质量分数的计算;解答本题的关键是确定氢气的质量,同时注意反应后溶液中溶质的判断和溶液质量的求算方法.
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