Question

1．某校課外興趣小組對一批粗鋅樣品（含有雜質，雜質不溶于水，也不與酸反應）進行分析，甲、乙、丙三組同學分別進行實驗，實驗數據記錄如下：

組別 藥品	甲	乙	丙
燒杯+稀硫酸/g	152.5	152.5	252.5
粗鋅樣品/g	20	15	15
燒杯及剩余物/g	172.1	167.1	267.1

請你認真分析數據，幫助他們回答下列問題（每組反應均充分）：
（1）組同學所取用的稀硫酸與粗鋅樣品恰好完全反應；
（2）計算粗鋅樣品中鋅的質量分數；
（3）計算原硫酸溶液中溶質的質量分數；
（4）計算恰好完全反應的那組實驗所得溶液中溶質的質量分數（燒杯質量為52.5g，計算結果精確到0.1%）

Answer 1

分析 對比甲、乙、丙三組實驗中的實驗數據，三組都得到0.4g氫氣，可判斷得到乙組實驗所取用的稀硫酸與粗鋅樣品恰好完全反應；利用反應放出氫氣的質量，根據反應的化學方程式，計算出樣品中鋅的質量、反應消耗硫酸的質量、反應后生成硫酸鋅的質量，即可完成相關計算．

解答 解：（1）利用質量守恒定律分析三組實驗，可發(fā)現放出氫氣質量均為0.4g，則甲組稀硫酸完全反應、丙組樣品完全反應，因此乙組同學所取用的稀硫酸與粗鋅樣品恰好完全反應；
根據質量守恒定律，生成H₂的質量=152.5g+15g-167.1g=0.4g
設樣品中鋅的質量為x，反應消耗H₂SO₄的質量為y，生成ZnSO₄的質量為z．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65     98        161      2
x        y          z      0.4g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{y}=\frac{161}{z}=\frac{2}{0.4g}$
解之得：x=13g，y=19.6g，z=32.2g
（2）鋅樣品中鋅的質量分數=$\frac{13g}{15g}$×100%=86.7%
（3）原硫酸溶液中溶質的質量分數=$\frac{19.6g}{152.5g-52.5g}$×100%=19.6%
（4）所得溶液中溶質的質量分數=$\frac{32.2g}{152.5g-52.5g+13g-0.4g}$×100%≈28.6%
故答案為：（1）乙同學所取用的稀硫酸與粗鋅樣品恰好完全反應；
（2）粗鋅樣品中鋅的質量分數為86.7%；
（3）原硫酸溶液中溶質的質量分數為19.6%；
（4）恰好完全反應的那組實驗所得溶液中溶質的質量分數為28.6%．

點評 根據反應的化學方程式可以表示反應中各物質的質量比，由反應中某一物質的質量可計算反應中其它物質的質量．