Question

化学兴趣小组的同学取10g某锌样品（含少量杂质，且杂质不溶于水，也不与酸反应）于烧杯中，向其中加入一定量的稀硫酸，当加入稀硫酸的质量为93.7g时，恰好完全反应，生成气体的质量与反应时间的关系如下图所示，试回答下列问题：
（提示：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑）
（1）从右图中可以看出，完全反应后生成氢气的质量为

 

 g．
（2）样品中锌的质量为

 

 g．
（3）反应后，所得溶液中硫酸锌的质量分数为多少？（

 

）

Answer 1

分析：（1）图象中曲线折点表示恰好完全反应，此时生成氢气的质量为0.2g；
（2）根据反应的化学方程式，由放出氢气的质量计算样品中锌的质量；
（3）根据反应的化学方程式，由产生氢气的质量计算生成硫酸锌的质量，由质量守恒定律计算出反应后所得溶液质量，使用溶液中溶质质量分数公式，求出所得溶液中硫酸锌的质量分数．

解答：解：（1）锌与硫酸恰好完全反应时即曲线的折点，此时所产生氢气的质量为0.2g；
故答案为：0.2；
（2）设锌的质量为m
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65             2
m             0.2g

65

m

=

2

0.2g

，m=6.5g
故答案为：6.5；
（3）设生成硫酸锌的质量为x，据题意得：
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
         161   2
          x   0.2g

161

x

=

2

0.2g

，x=16.1g
所得溶液中，硫酸锌的质量分数=

16.1g

6.5g+93.7g-0.2g

×100%=16.1%
答：所用稀硫酸中溶质的质量分数为16.1%．（合理解法均给分）

点评：解答此类问题的根本点在于对反应图象的曲线进行分析，曲线的折点表示此时恰好完全反应．