Question

17．同学们了解到时干电池外壳含锌，为了测量其中锌的含量，小黄、小莉，小薇三位同学分别配置稀盐酸与光亮的电池外壳反应．
（1）她们要配置溶质质量分数为7.3%的稀盐酸500g，需要溶质质量分数为36.5%的浓盐酸的质量为100g，需要水的体积为400mL．
（2）用配好的溶液进行实验，所得数据如下．（外壳中杂质不与盐酸反应）

	小黄	小莉	小薇
电池外壳的质量/g	6.60	6.60	6.60
稀盐酸的质量/g	80.00	100.00	120.00
充分反应后，烧杯内剩余物质量/g	86.44	106.40	126.40

小黄同学实验时产生的氢气质量为0.16g
上述实验中稀盐酸和锌恰好完全反应的同学是小莉
（3）结合如表数据计算，该外壳中锌的质量分数是多少（精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据稀释前后溶质质量不变进行解答；
（2）根据质量守恒定律分析，小黄同学实验时产生的氢气质量；对照分析所得数据得恰好完全反应的同学．
（3）根据氢气的质量结合化学方程式计算外壳中锌的质量，进一步计算外壳中锌的质量分数．

解答 解：（1）设需要质量分数为36.5%的浓盐酸的质量为x．
500g×7.3%=x×36.5%
x=100g，
需要水的质量为500g-100g=400g，体积为：$\frac{400g}{1g/mL}$=400mL
故答案为：100；400；
（2）小黄同学实验时产生的氢气质量为：6.60g+80.00g-86.44g=0.16g；
对照小黄、小莉的数据，6.60g电池外壳加入80.00g稀盐酸，产生的氢气质量为：6.60g+80.00g-86.44g=0.16g；6.60g电池外壳加入100.00g稀盐酸，产生的氢气质量为：6.60g+100.00g-106.40g=0.2g；说明小黄同学实验时锌有剩余，并且每消耗80g稀盐酸，生成氢气为0.16g，即每消耗10g稀盐酸，生成氢气为0.02g，小莉同学实验中加入100.00g稀盐酸，产生的氢气质量0.2g；说明盐酸完全反应；小薇6.60g电池外壳加入120.00g稀盐酸，产生的氢气质量为：6.60g+120.00g-126.40g=0.2g；说明稀盐酸过量；说明小莉同学的实验恰好完全反应．故填：0.16；小莉；
（3）设参加反应的锌的质量为x，
   Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
   65                       2
    x                      0.2g
   $\frac{65}{x}=\frac{2}{0.2g}$
    x=6.5g，
外壳中锌的质量分数是$\frac{6.5g}{6.60g}×100%$≈98.5%，
故答案为：98.5%．

点评 本题考查学生利用化学反应方程式的计算，明确反应后残渣的质量及利用质量守恒来计算氢气的质量是解答的关键．