Question

用98.0g的稀硫酸溶液與過量的20.0g鋅粒充分反應(yīng)制取氫氣，反應(yīng)后稱量剩余物的質(zhì)量為117.8g．試計算：
（1）產(chǎn)生氫氣多少克？在標(biāo)準(zhǔn)狀況下對應(yīng)氫氣的體積約為多少升？（已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度約為0.09g/L）
（2）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（寫出計算步驟及結(jié)果）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和；則產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和-制取氫氣反應(yīng)后的剩余物的質(zhì)量，結(jié)合密度公式可以計算出氫氣的體積；
（2）根據(jù)所發(fā)生的反應(yīng)可以知道，反應(yīng)后生成了硫酸鋅和氫氣，所以反應(yīng)后所得溶液為硫酸鋅的溶液，可以根據(jù)化學(xué)方程式求算出硫酸鋅的質(zhì)量，進(jìn)而計算出硫酸鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量為：98.0g+20.0g=118.0g；
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，所制得的氫氣質(zhì)量為118.0g-117.8g=0.2g；
根據(jù)密度公式可以知道氫氣的體積為：v=

m

ρ

=

0.2g

0.09g/L

=2.2L；
（2）由（1）可知產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.2g；
設(shè)反應(yīng)中生成的硫酸鋅的質(zhì)量為x，消耗鋅的質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
 65       161   2
 y         x   0.2g        
 

161

2

=

x

0.2g

          

65

2

=

y

0.2g

 解得：x=16.1g           y=6.5g
所以反應(yīng)后溶液的質(zhì)量為：98.0g+6.5g-0.2g=104.3g；
所以反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

16.1g

104.3g

×100%=15.4%
答：（1）產(chǎn)生氫氣0.2克，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下對應(yīng)氫氣的體積約2.2升；
（2）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.4%．
故答案為：
（1）0.2g；2.2L；
（2）15.4%．

點評：本題考查了質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用以及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算；解答本題的關(guān)鍵是確定氫氣的質(zhì)量，同時注意反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的判斷和溶液質(zhì)量的求算方法．