题目内容

为测定实验室中一瓶标签破损的稀硫酸的溶质质量分数，取该硫酸20g与足量锌粉完全反应，收集到氢气0.08g．为了求出稀硫酸的溶质质量分数，某同学设计了两种方法：
（1）方法一：根据化学方程式计算：
（2）方法二：
①先根据化学反应前后元素种类和质量都不变，可以推出20g稀硫酸里溶质H2SO4中共含有氢元素的质量是：______g．
②设20g稀硫酸里溶质质量为z，设另一未知量为y，则可得方程x=0.08g÷y这里y=______（只需用分数表示）．则稀硫酸的溶质质量分数计算式=______．（不必求出结果）
【答案】分析：根据质量守恒定律可知生成氢气的质量就是稀硫酸里溶质硫酸中含有氢元素的质量；利用硫酸中氢元素的质量可以计算出稀硫酸中溶质硫酸的质量，再利用溶质质量分数的计算公式即可计算出稀硫酸中溶质的质量分数．
解答：解：①由于稀硫酸与足量的锌完全反应，根据质量守恒定律可知：生成的氢气的质量0.08g就是20g稀硫酸里溶质硫酸中含有的氢元素的质量；
②稀硫酸中溶质质量=0.08g÷=3.92g
稀硫酸中溶质质量分数=×100%=19.6%
故答案为：0.08        ×100%
点评：本题主要考查了质量守恒定律中的元素质量守恒、根据化学式的计算、根据化学方程式的计算和溶质质量分数的计算，难度稍大．
练习册系列答案
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实验室有一瓶浓硫酸，瓶上标答内容如图所示，请你根据标签上提供的数据能答下列问题．
精英家教网（1）用500mL浓硫酸可以配制溶质量分数为20%的硫酸
 
g；
（2）利用刚配制好的硫酸测定某二价金属（M）的纯度，取6克该不纯金属粉未（所含有的杂质不与酸和水反应）；再取刚配好的溶液98克，混合至恰好完全对应后过滤，将滤液蒸干．得到粉末状固体质量为24.0克．
①金属M发生反应的化学方程式为
 
；
②利用已知条件求解反应生成氢气质量（X）的比例式为
 
；
③金属M的元素符号是
 
；
④该金属的纯度为
 
；
⑤若反应后的溶液只含有一种溶质，向反应后所得溶液中加入141.6克水，则此时溶液中溶质的质量分数是
 
．
（2013?高淳县二模）学习化学一年后，同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑．在老师的帮助下，用金属钠来探究下列问题：
【提出问题】
1．金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜？
2．金属钠能否在其他气体（如：CO2）中燃烧？
【查阅资料】金属Na性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠．金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气．
【实验探究】
实验一：
①在实验室中，金属钠保存在煤油中；
②用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中，观察到溶液中出现蓝色沉淀，但没有红色的物质析出；
③按照步骤②将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液，发现溶液变红．
实验二：将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，反应后冷却，瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质．
【问题讨论】
（1）金属钠保存在煤油中的原因是：
防止钠与氧气和水反应变质
防止钠与氧气和水反应变质
．
（2）根据上述资料写出钠块投入水中发生反应的化学方程式：
2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
．
（3）实验二中生成的黑色颗粒是
碳
碳
，而白色物质可能是什么呢？
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想：甲认为白色物质是氧化钠，乙认为是碳酸钠，丙认为是氧化钠和碳酸钠的混合物，丁认为是氢氧化钠．我认为丁的猜想是错误的，理由是
反应物中没有氢元素
反应物中没有氢元素
．
②对白色物质是什么进行实验再探究，方案设计如下：
方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质中一定有氧化钠．
方案2：取该样品少量于试管里，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出，结论：白色物质中一定有
碳酸钠
碳酸钠
．
方案3：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的
B
B
溶液（供选试剂：A．石灰水B．氯化钙溶液 C．硫酸铜溶液），出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现．则
乙
乙
（在甲、乙、丙中选）的猜想成立．
③评价与反思：小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是
碳酸钠溶液也是碱性的
碳酸钠溶液也是碱性的
；
实验室中的金属钠着火时，你的灭火方法是
用沙子覆盖
用沙子覆盖
．
【拓展应用】
  测定实验中使用的标有质量分数为16%的盐酸（图1）的实际质量分数．
（1）为了测定，需配制20%的氢氧化钠溶液100g．配制步骤有：①溶解 ②计算，需氢氧化钠
20
20
g ③装瓶并贴标签 ④称取氢氧化钠，量取水
80
80
mL（水的密度为1g/mL）．其正确的顺序为
②④①③
②④①③
（填序号）．
配制氢氧化钠溶液时，需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、滴管及
玻璃棒
玻璃棒
．
（2）小明同学在烧杯中加入配得的氢氧化钠溶液20g，再逐滴加入该盐酸．用pH测定仪测定滴加过程中溶液的pH．图2为测定仪打印出的滴加盐酸的质量与溶液pH的关系图．
①a点对应的溶液呈
酸性
酸性
（填“酸性”、“碱性”或“中性”）；
b点对应的溶液中的溶质为
NaCl、NaOH
NaCl、NaOH
（写化学式）．
②请以此次测定的数据，列式计算该盐酸的实际质量分数？
（3）该盐酸的实际质量分数与标签上标出的质量分数不一致的可能原因
盐酸具有挥发性
盐酸具有挥发性
（不考虑误差）．
实验室有一瓶浓硫酸，瓶上标答内容如图所示，请你根据标签上提供的数据能答下列问题．
（1）用500mL浓硫酸可以配制溶质量分数为20%的硫酸______g；
（2）利用刚配制好的硫酸测定某二价金属（M）的纯度，取6克该不纯金属粉未（所含有的杂质不与酸和水反应）；再取刚配好的溶液98克，混合至恰好完全对应后过滤，将滤液蒸干．得到粉末状固体质量为24.0克．
①金属M发生反应的化学方程式为______；
②利用已知条件求解反应生成氢气质量（X）的比例式为______；
③金属M的元素符号是______；
④该金属的纯度为______；
⑤若反应后的溶液只含有一种溶质，向反应后所得溶液中加入141.6克水，则此时溶液中溶质的质量分数是______．
学习化学一年后，同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑．在老师的帮助下，用金属钠来探究下列问题：
【提出问题】
1．金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜？
2．金属钠能否在其他气体（如：CO2）中燃烧？
【查阅资料】金属Na性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠．金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气．
【实验探究】
实验一：
①在实验室中，金属钠保存在煤油中；
②用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中，观察到溶液中出现蓝色沉淀，但没有红色的物质析出；
③按照步骤②将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液，发现溶液变红．
实验二：将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，反应后冷却，瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质．
【问题讨论】
（1）金属钠保存在煤油中的原因是：______．
（2）根据上述资料写出钠块投入水中发生反应的化学方程式：______．
（3）实验二中生成的黑色颗粒是______，而白色物质可能是什么呢？
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想：甲认为白色物质是氧化钠，乙认为是碳酸钠，丙认为是氧化钠和碳酸钠的混合物，丁认为是氢氧化钠．我认为丁的猜想是错误的，理由是______．
②对白色物质是什么进行实验再探究，方案设计如下：
方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质中一定有氧化钠．
方案2：取该样品少量于试管里，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出，结论：白色物质中一定有______．
方案3：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的______溶液（供选试剂：A．石灰水B．氯化钙溶液 C．硫酸铜溶液），出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现．则
______（在甲、乙、丙中选）的猜想成立．
③评价与反思：小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是______；
实验室中的金属钠着火时，你的灭火方法是______．
【拓展应用】
  测定实验中使用的标有质量分数为16%的盐酸（图1）的实际质量分数．
（1）为了测定，需配制20%的氢氧化钠溶液100g．配制步骤有：①溶解 ②计算，需氢氧化钠______g ③装瓶并贴标签 ④称取氢氧化钠，量取水______mL（水的密度为1g/mL）．其正确的顺序为______（填序号）．
配制氢氧化钠溶液时，需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、滴管及______．
（2）小明同学在烧杯中加入配得的氢氧化钠溶液20g，再逐滴加入该盐酸．用pH测定仪测定滴加过程中溶液的pH．图2为测定仪打印出的滴加盐酸的质量与溶液pH的关系图．
①a点对应的溶液呈______（填“酸性”、“碱性”或“中性”）；
b点对应的溶液中的溶质为______（写化学式）．
②请以此次测定的数据，列式计算该盐酸的实际质量分数？
（3）该盐酸的实际质量分数与标签上标出的质量分数不一致的可能原因______（不考虑误差）．
（2008?哈尔滨模拟）实验室有一瓶浓硫酸，瓶上标答内容如图所示，请你根据标签上提供的数据能答下列问题．
（1）用500mL浓硫酸可以配制溶质量分数为20%的硫酸______g；
（2）利用刚配制好的硫酸测定某二价金属（M）的纯度，取6克该不纯金属粉未（所含有的杂质不与酸和水反应）；再取刚配好的溶液98克，混合至恰好完全对应后过滤，将滤液蒸干．得到粉末状固体质量为24.0克．
①金属M发生反应的化学方程式为______；
②利用已知条件求解反应生成氢气质量（X）的比例式为______；
③金属M的元素符号是______；
④该金属的纯度为______；
⑤若反应后的溶液只含有一种溶质，向反应后所得溶液中加入141.6克水，则此时溶液中溶质的质量分数是______．

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