Question

4．将密度为1.1g/cm³的HCl溶液91ml倒入烧杯置于托盘天平的左盘上，在天平右盘加砝码使天平平衡．然后向烧杯中加锌片若干，反应停止后取出剩余锌片，向天平右盘添加12.6g砝码，天平又达到平衡．另外称得上述剩余锌片的质量为2g．计算：
（1）倒入烧杯中的盐酸溶液质量为100gg，反应完后溶液增重了12.6g
（2）最初放入烧杯中锌片的质量是15g
（3）反应完后所得溶液溶质的质量分数是多少？

Answer 1

分析 根据“向烧杯中加锌片，充分反应后取出剩余的2g锌片，再向天平右盘添12.6g砝码，又达到平衡”，说明了充分反应取出剩余锌片后，溶液质量增加了12.6g；根据反应的化学方程式，利用溶液增加的质量计算出参加反应锌的质量，该质量与剩余锌的质量和即最初放入烧杯中锌片的质量．再求出生成的氯化锌的质量，与溶液质量的比就是溶质的质量分数．

解答 解：（1）91mL密度为1.1g/cm³的HCl溶液质量为：91mL×1.1g/mL≈100g，反应完成后取出锌片，向天平右盘添加了12.6g砝码，故溶液增重12.6g．
（2）设参加反应的锌的质量为x，
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑  反应后溶液质量增加
65              2       65-2=63
x                         12.6g
$\frac{65}{x}=\frac{63}{12.6g}$
x=13g
则最初放入烧杯中锌片的质量=13g+2g=15g
（3）由题意，硫酸完全反应，设生成硫酸锌的质量为y
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65         161
13g         y
$\frac{65}{13g}=\frac{161}{y}$
y=32.5g
反应后溶液增加了12.6g，故反应后溶液质量为：100g+12.6g=112.6g
故反应完后所得溶液溶质的质量分数是：$\frac{32.5g}{112.6g}×$100%=24.1%
答案：
（1）100g； 12.6g； 
（2）15g；   
（3）反应完后所得溶液溶质的质量分数是24.1%

点评 本题采取反应后溶液的差量法进行计算，可使计算过程简便许多，差量法是解决类似问题的简便方法．