Question

12．利用如图装置能制取氢气并测定所收集气体的体积．毛毛同学在锥形瓶中装入13g锌粒，往长颈漏斗中加入100g稀硫酸，两者恰好完全反应（反应原理Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑）．
（1）若要收集300mL氢气，应选用500mL（填“10”或“100”或“500”）量筒
（2）求产生氢气的质量
（3）求稀硫酸的溶质质量分数
（4）求反应后溶液的溶质质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据量筒的选用采用就近原则进行分析；
（2）根据锌与硫酸反应的化学方程式，依据锌粒的质量计算生成氢气的质量和参加反应的硫酸的质量，生成的硫酸锌的质量；
（3）根据计算出的硫酸计算稀硫酸的溶质质量分数；
（4）根据计算出的硫酸锌计算反应后溶液的溶质质量分数．

解答 解：（1）量筒的选用采用就近原则，所以若要收集300mL氢气，应选用500mL的量筒；
（2）设生成氢气的质量为x，参加反应的硫酸质量为y，生成硫酸锌的质量为z，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65  98     161  2
13g  y     z    x
 $\frac{65}{13g}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{161}{z}$=$\frac{2}{x}$
 x=0.4g
 y=19.6g
 z=32.2g
所以稀硫酸的溶质质量分数为：$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%；
所以反应后溶液的溶质质量分数为：$\frac{32.2g}{100g+13g-0.4g}$×100%=28.6%．
故答案为：（1）500；
（2）氢气质量0.4g；
（3）硫酸溶液质量分数：19.6%；
（4）反应后溶液质量分数：28.6%．

点评 在使用量筒量取液体体积时，选用量筒应遵循一次性原则即选用量筒的量程稍大于所要量取液体的体积而一次性测量，以保证测量的精确度．