卡文迪許(Henry,Cavendish)(173~1810)是英國物理學家和化學家,畢生致力于科學研究,從事實驗研究達50年之久,為科學的發(fā)展作出了重要的貢獻,在四十歲時,先后繼承了父親和姑媽的兩大筆遺產(chǎn),成為了一名百萬富翁.正如法國科學家比奧所說的:“卡文迪許在一切學者中最富有,在一切富翁中最有學問.”

  1781年,卡文達許用稀硫酸或稀鹽酸與金屬鋅或鐵作用獲得氫氣,發(fā)現(xiàn)它點火即燃,不溶于水和堿,比普通空氣輕,與已知的其他氣體都不一樣,從而斷定它是一種新的氣體.他還發(fā)現(xiàn),一定量的金屬與稀酸作用所放出的氫氣的多少,與酸的種類、濃度無關,而隨金屬不同而相異.

  后人利用金屬鋅和稀鹽酸反應在實驗室制取氫氣,反應的化學方程式為:

Zn+ZHCl=ZnCl2+H2

根據(jù)上文完成下題:

(1)寫出鐵和稀硫酸反應的化學方程式.

(2)取13g鋅放入盛有98g稀鹽酸的燒杯甲中,取13g鐵放入盛有98g稀硫酸的燒杯乙中(甲、乙兩燒杯的質量相同).待反應停止后.鋅完全溶解,鐵有剩余.將兩燒杯分別放在天平的兩個托盤上,天平保持平衡.求剩余鐵的質量.

答案:
解析:

  (1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2

  (2)根據(jù)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知,每65份質量的鋅完全反應后,凈減少值為2份質量的氫氣.

  設13g鋅完全反應凈減少值為x

  Zn+2HCl=ZnCl2+H2

  65        2

  13g       x

  65/13g=2/x,

  x=0.4g

  因反應前鋅的質量加上鹽酸的質量等于鐵的質量加上稀硫酸的質量,若要使天平平衡,鐵與稀硫酸反應時凈減少值也應為0.4g,設參加反應的鐵的質量為y,則依題意:

  Fe+H2SO4=FeSO4+H2

  56         2

  y         0.4g

  56/y=2/0.4g,

  y=11.2g

  則剩余鐵的質量應為:13g-11.2g=1.8g.


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