Question

实验室可用稀硫酸溶液和锌粒反应制取少量的氢气，已知稀硫酸溶液中参与化学反应的物质是溶质硫酸（H₂SO₄），且稀硫酸和固体锌（Zn）反应生成硫酸锌（ZnSO₄）和氢气，据此回答下列问题：
（1）若用质量分数为98%的浓硫酸，配制100g 20%的稀硫酸时，需要蒸馏水（密度为1g/m³）的体积为

 

mL（精确到0.1）．
（2）请选择图中配制该溶液时不需要的仪器有

 

（填仪器名称）．

（3）请根据反应物和生成物的状态、反应条件，选择不能制取氢气的实验装置为

 

．

（4）若100g 20%的稀硫酸与一定量的锌粒恰好完全反应，求完全反应后所得溶质的质量．（计算结果精确到0.1g）

Answer 1

考点：一定溶质质量分数的溶液的配制,氢气的制取和检验,根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算,溶液、浊液与溶解度,常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）根据溶液在稀释前后溶质的质量不变，则可计算出加水的质量，根据密度可知其体积；
（2）用98%的浓硫酸配制100g质量分数为20%的稀硫酸溶液，步骤为计算、量取（量取浓硫酸和水）、溶解，根据各操作所需要使用的仪器，判断所列仪器是否需要；
（3）根据锌和稀硫酸反应原理并据反应物状态和反应条件选择发生装置；
（4）稀硫酸和锌反应生成了硫酸锌，即反应后溶液中溶质即为硫酸锌；根据溶液中溶质的质量分数的计算公式可以计算出稀硫酸中硫酸的质量，然后根据反应的化学方程式可以计算出反应后溶液中溶质的质量．

解答：解：
（1）由题意设需质量分数为98%的浓硫酸的质量x．
x×98%=100g×20%
解得：x≈20.4g．
需要水的质量为：100g-20.4g=79.6g
需要水的体积为：79.6g÷1.0g/cm³=79.6ml
（2）用98%的浓硫酸配制100g质量分数为20%的稀硫酸溶液，首先计算配制溶液所需浓硫酸和水的质量，再量取浓硫酸和水，最后进行溶解；
在这些操作中需要的仪器：量筒、胶头滴管、烧杯和玻璃棒．故用98%的浓硫酸来配制一定质量的20%的稀硫酸，不需要使用托盘天平．
（3）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应不需加热，属于固液常温型，D是固固加热型，故不能选D；
（4）100克20%的稀硫酸中溶质的质量为：100g×20%=20g
设反应后得到硫酸锌的质量为x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
    98    161
    20g   x

98

20g

=

161

x

x≈32.9g
答案：
（1）79.6
（2）A
（3）D
（4）完全反应后所得溶质的质量为32.9g

点评：根据溶液在稀释前后溶质的质量不变的思想，学会计算、处理浓硫酸的稀释问题．根据反应物状态和反应条件选择发生装置，据气体的密度和溶解性选择收集装置，并掌握方程式的书写．