Question

將密度為1.14g/cm³的H₂SO₄溶液75mL倒入燒杯置于托盤天平的左盤上，在天平右盤加砝碼使天平平衡．然后向燒杯中加鋅片若干，反應停止后取出剩余鋅片，向天平右盤添加11.0g砝碼，天平又達到平衡．另外稱得上述剩余鋅片的質量為1.65g．
（1）倒入燒杯中的硫酸溶液質量為______g，反應完后溶液增重了______g
（2）最初放入燒杯中鋅片的質量是______g
（3）反應完后所得溶液溶質的質量分數是多少？

Answer 1

【答案】分析：根據“向燒杯中加鋅片，充分反應后取出剩余的1.65克鋅片，再向天平右盤添11克砝碼，又達到平衡”，說明了充分反應取出剩余鋅片后，溶液質量增加了11g；根據反應的化學方程式，利用溶液增加的質量計算出參加反應鋅的質量，該質量與剩余鋅的質量和即最初放入燒杯中鋅片的質量．再求出生成的硫酸鋅的質量，與溶液質量的比就是溶質的質量分數．
解答：解：（1）75mL密度為1.14g/cm³的H₂SO₄溶液質量為：75×1.14═85.5g，反應完成后取出鋅片，向天平右盤添加了11g砝碼，故溶液增重11g．
（2）設參加反應的鋅的質量為x，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑  反應后溶液質量增加
65              2       65-2=63
x                         11g
=  x=11.35g
則最初放入燒杯中鋅片的質量=11.35g+1.65g=13g
答：最初放入燒杯中鋅片的質量是13g．
（3）由題意，硫酸完全反應，設生成硫酸鋅的質量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65         161
11.35g      y
═    y═28.11g
反應后溶液增加了11g，故反應后溶液質量為：85.5g+11g=96.5g
故反應完后所得溶液溶質的質量分數是：×100%═29.1%
答：反應完后所得溶液溶質的質量分數是29.1%
故答案為：（1）85.5g；11.0g；（2）13g；（3）29.1%
點評：本題采取反應后溶液的差量法進行計算，可使計算過程簡便許多，差量法是解決類似問題的簡便方法．