Question

5．实验室用含杂质的锌和稀硫酸反应制取氢气，取8g含杂质的锌粒于烧杯中（所含杂质不溶于水，也不与酸反应），向其中加入74.2g稀硫酸，恰好完全反应后烧杯内剩余物质的质量为82g．计算：
【可能用到的相对原子质量Zn-65  H-1  S-32  O-16】
（1）杂质的质量1.5g．
（2）稀硫酸的溶质质量分数．
（3）反应后所得溶液的溶质质量分数．

Answer 1

分析 根据质量守恒定律，由反应前后物质的总质量的差求得反应放出氢气的质量；
利用锌与稀硫酸反应的化学方程式和生成氢气的质量，列出比例式，就可计算出参与反应的锌的质量（即样品中锌的质量）、硫酸的质量和生成硫酸锌的质量．进一步计算稀硫酸的溶质质量分数和反应后所得溶液的溶质质量分数．

解答 解：
根据质量守恒定律，反应放出氢气的质量=74.2g+8g-82g=0.2g；
设参与反应的锌的质量为x，硫酸的质量为y，生成硫酸锌的质量为z，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65     98       161      2
x       y         z        0.2g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{y}=\frac{161}{z}=\frac{2}{0.2g}$
x=6.5g
y=9.8g
z=16.1g
（1）杂质的质量=8g-6.5g=1.5g
（2）稀硫酸的溶质质量分数是$\frac{9.8g}{74.2g}×100%$≈13.2%
（3）完全反应后生成物溶液中溶质的质量分数为：$\frac{16.1g}{82g-1.5g}×$100%=20%
答案：
（1）1.5；
（2）稀硫酸的溶质质量分数是13.2%；
（3）反应后所得溶液的溶质质量分数为20%．

点评 此题是根据化学方程式进行计算的考查题，解题的关键是利用反应前后的质量之差对相关的物质质量确定关系．