题目内容

4.为测定某金属锌样品中锌单质的质量分数,称取该样品进行如图所示实验.多次实验后,所得数据(平均值)如下表:
反应前质量充分反应后质量
装置+稀硫酸(足量)锌样品装置+剩余物质
342.10g16.00g357.70g
实验中发生反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.若锌样品中杂质不参加反应,且不考虑容器中水分蒸发.
求:(1)生成氢气的质量为0.40g
(2)该锌样品中锌单质的质量分数(要求写出计算过程)

分析 根据质量守恒定律,反应前后的质量差是因为生成了氢气,也就是质量差为氢气的质量,根据氢气的质量和化学方程式求算参加反应的锌的质量,进而求算样品中锌的质量分数.

解答 解:根据质量守恒定律可知,生成的氢气的质量为342.10g+16.00g-357.70g=0.40g
设锌单质的质量为x.
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
65                          2
x                             0.40g
$\frac{65}{2}$=$\frac{x}{0.40g}$
x=13.00g
样品中锌单质的质量分数为$\frac{13.00g}{16.00g}$×100%=81.25%
答:(1)生成氢气的质量为0.40g
(2)该锌样品中锌单质的质量分数为81.25%

点评 根据质量守恒定律确定计算需要用的数据,也就是确定数据的有效性,混合物的质量不可以用于化学方程式的计算,计算过程中要注意过程的完整性和数据的准确性.

练习册系列答案
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13.M是生活中常用的金属,MSO4溶液是无色液,某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你和他们一起进行以下探究活动.

【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
【猜想与假设】小敏的猜想是Al>Cu>M;小强的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是M>Al>Cu.
【实验探究】小莉取M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管,进行如表的实验(试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸);
 实验操作 M丝插入试管①中钢丝插入试管②中 铝丝插入试管③中 实验结论
 刚开始的现象 有少量气泡产生无气泡 无气泡 M>Cu:M>Al
 几分钟后的现象有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生Al>M>Cu
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因,该原因是铝表面有一层氧化膜.
【继续探究】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗细相同,打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验:
(1)试管乙中观察到的现象是M表面出现一层红色物质.
(2)试管丙中反应的化学方程式为2Al+3CuSO4=Al2(SO43+3Cu.
【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管丙(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论.
【得出结论】通过以上实验,同学们得出了三种金属的活动性顺序.
【反思与归纳】由上述实验得出比较金属活动性顺序的方法有:①金属和酸反应比较;②与氧气反应的剧烈程度.

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