Question

课外兴趣小组对一批锌样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别实验，其中只有一位同学取用的稀硫酸与锌样品要恰好完全反应．实验数据如下表：（其中烧杯的质量为25g） 请你认真分析数据，回答下列问题：

	甲	乙	丙
烧杯25g+稀硫酸	225	175	175
加入锌样品	10	10	15
充分反应后 烧杯25g+剩余物	234.7	184.7	189.7

（1）计算锌样品中锌的质量分数？
（ 2）计算完全反应时原硫酸溶液中溶质的质量分数？

Answer 1

解：根据表格中的数据和计算可得：

	甲	乙	丙
稀硫酸的质量	200	150	150
锌的质量	10	10	15
氢气的质量	0.3	0.3	0.3

比较甲和乙可知，当锌的质量是10克时，150克硫酸和200克硫酸与锌生成的氢气的质量都是0.3克，说明10克锌和150克硫酸反应时，10克锌全部参加反应．比较乙和丙可知，当硫酸的质量是150克时，10克锌和15克锌与硫酸反应生成的氢气的质量都是0.3克，说明10克锌和150硫酸反应时，150克硫酸全部参加反应．综合分析，乙中物质恰好完全反应．
（1）设生成0.3克氢气需要锌的质量是X，需要硫酸的质量是Y．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 98 2
X Y 0.3克
═
得：X=9.75克
═
得：Y=14.7克
∴锌样品中锌的质量分数=×100%=97.5%．
（2）由（1）计算得硫酸的质量是14.7克，原硫酸溶液中溶质的质量分数=×100%═9.8%．
答：锌样品中锌的质量分数为97.5%；原硫酸溶液中溶质的质量分数为9.8%．
分析：比较三组实验数据可以发现，甲：锌样品的质量是10克，稀硫酸的质量=225克-25克=200克，剩余物的质量=234.7克-25克=209.7克，则放出氢气的质量=10克+200克-209.7克=0.3克；乙：锌样品的质量是10克，稀硫酸的质量=175克-25克=150克，剩余物的质量=184.7克-25克=159.7克，则放出氢气的质量=10克+150克-159.7克=0.3克．丙：锌样品的质量是15克，稀硫酸的质量=175克-25克=150克，剩余物的质量=189.7克-25克=164.7克，则放出氢气的质量=15克+150克-164.7克=0.3克．比较三组实验数据可以发现，乙恰好完全反应．
点评：本题的关键是判断哪组实验恰好完全反应，记住：比较性问题一般只能有一个变量，这样不同的结果才可以说是有“不同的变量”引起的．