Question

15．甲、乙、丙、丁四位同学用锌与稀硫酸反应，所得相关数据记录如下（实验中的误差忽略不计），试计算：
（1）甲同学加入锌的质量x．
（2）稀硫酸中溶质的质量分数．

	甲	乙	丙	丁
所用稀硫酸质量/g	100	100	100	200
加入金属的质量/g	x	1.25x	2x	2x
生成氢气的质量/g	0.4	0.5	0.6	0.8

Answer 1

分析 从表中数据前三次数据可知加的酸都是100g，加入的金属质量增大原来的四分之一产生的氢气就比前一次增大0.1g，第三次比第二次加入的金属质量增大了四分之三若金属全反应生成的氢气应是第二次的三倍应为0.8g，可产生的氢气只比第二次增大了0.1g，说明甲、乙两次酸都过量金属不足，丙这次酸全反应金属不足；再看丁实验与甲实验相比，金属、酸增加了一倍，生成的氢气也增加了一倍，说明金属全反应酸过量．然后根据甲中数据和化学方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑计算锌的质量x，再根据丙中生成的氢气质量计算稀硫酸中溶质的质量即可．

解答 解：（1）由表中的数据可知，加入金属的质量为x完全反应时生成氢气的质量为0.4g
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65                          2
x                           0.4g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.4g}$   解得：x=13g
（2）由表中的数据可知，100g的稀硫酸完全反应时生成氢气的质量为0.6g，
设100g稀硫酸中溶质的质量为y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
         98                 2          
          y                 0.6g
$\frac{98}{2}=\frac{y}{0.6g}$    y=29.4g
稀硫酸中溶质的质量分数是：$\frac{29.8g}{100g}×100%$=29.8%．
答：（1）甲同学加入锌的质量是13g；（2）稀硫酸中溶质的质量分数是29.4%．

点评 本题是借助于数学模型，利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的数据分析能力，只要分析出反应中金属还是酸过量即可较快解答．