Question

某化学兴趣小组需要1mol﹒L^-1的稀硫酸200ml与锌反应来制备氢气，而实验室只有10mol﹒L^-1硫酸，需要用量筒量取多少ml该硫酸？至少需要含锌80%的粗锌多少克？制备的氢气用500ml的集气瓶收集需要几个？（已知该条件下气体摩尔体积为23L﹒mol ^-1，生成的氢气全部收集）

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：根据稀释定律计算需要浓硫酸的体积；
发生反应：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，利用方程式计算参加反应的Zn的物质的量、生成氢气物质的量，再根据m=nM计算Zn的质量，进而计算需要粗锌的质量，根据V=nV_m计算氢气体积，进而计算需要集气瓶数目．

解答： 解：设需要10mol﹒L^-1硫酸xmL，由稀释定律可知：
200mL×1mol/L=xmL×10mol/L
解得x=20.0
硫酸物质的量为0.2L×1mol/L=0.2mol，
令参加反应的Zn的物质的量为x，生成氢气为y，则：
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
1    1         1        
x  0.2mol      y 
x=

0.2mol×1

1

=0.2mol
y=

0.2mol×1

1

=0.2mol
故参加反应的Zn的质量为0.2mol×65g/mol=13g，则粗锌质量为13g÷80%=16.25g；
生成氢气体积为0.2mol×23L/mol=4.6L=4600mL，由于

4480mL

500mL

=9.2，故需要10个集气瓶，
答：需要浓硫酸体积为20.0mL；消耗粗锌质量为16.25g；需要10故集气瓶收集氢气．

点评：本题考查溶液配制、化学方程式计算等，难度不大，侧重对基础知识的巩固．