Question

15．甲、乙、丙、丁四位同學用鋅與稀硫酸反應，所得相關數(shù)據記錄如下（實驗中的誤差忽略不計），試計算：
（1）甲同學加入鋅的質量x．
（2）稀硫酸中溶質的質量分數(shù)．

	甲	乙	丙	丁
所用稀硫酸質量/g	100	100	100	200
加入金屬的質量/g	x	1.25x	2x	2x
生成氫氣的質量/g	0.4	0.5	0.6	0.8

Answer 1

分析 從表中數(shù)據前三次數(shù)據可知加的酸都是100g，加入的金屬質量增大原來的四分之一產生的氫氣就比前一次增大0.1g，第三次比第二次加入的金屬質量增大了四分之三若金屬全反應生成的氫氣應是第二次的三倍應為0.8g，可產生的氫氣只比第二次增大了0.1g，說明甲、乙兩次酸都過量金屬不足，丙這次酸全反應金屬不足；再看丁實驗與甲實驗相比，金屬、酸增加了一倍，生成的氫氣也增加了一倍，說明金屬全反應酸過量．然后根據甲中數(shù)據和化學方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑計算鋅的質量x，再根據丙中生成的氫氣質量計算稀硫酸中溶質的質量即可．

解答 解：（1）由表中的數(shù)據可知，加入金屬的質量為x完全反應時生成氫氣的質量為0.4g
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65                          2
x                           0.4g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.4g}$   解得：x=13g
（2）由表中的數(shù)據可知，100g的稀硫酸完全反應時生成氫氣的質量為0.6g，
設100g稀硫酸中溶質的質量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
         98                 2          
          y                 0.6g
$\frac{98}{2}=\frac{y}{0.6g}$    y=29.4g
稀硫酸中溶質的質量分數(shù)是：$\frac{29.8g}{100g}×100%$=29.8%．
答：（1）甲同學加入鋅的質量是13g；（2）稀硫酸中溶質的質量分數(shù)是29.4%．

點評 本題是借助于數(shù)學模型，利用圖表的方式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的數(shù)據分析能力，只要分析出反應中金屬還是酸過量即可較快解答．