Question

9．課堂上老師對(duì)探究干電池原理的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下改進(jìn)．
圖甲：把一塊鋅片和一根碳棒同時(shí)插入盛有稀硫酸的U型管中；
圖乙：用導(dǎo)線將鋅片和碳棒連接起來(lái)插入盛有稀硫酸的U型管中，并在導(dǎo)線中間連接一只靈敏電流計(jì)．
請(qǐng)按要求回答問(wèn)題：
（1）甲主要的能量轉(zhuǎn)化形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能．
（2）乙觀察到與甲不同的現(xiàn)象是電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)、碳棒上有氣泡冒出．
（3）配制所需硫酸：現(xiàn)有98%的濃硫酸18g（體積為9.8mL），可將其配成24.5%的硫酸溶液72g，配制的具體操作過(guò)程是量取9.8mL濃硫酸慢慢沿?zé)�杯壁倒入盛�?4g水的燒杯中，且用玻璃棒不停攪拌．
（4）取（3）所配24.5%的硫酸溶液20g，向其中滴加25%的Ba（OH）₂溶液至恰好完全反應(yīng)．
①請(qǐng)計(jì)算產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量11.65g，寫出必要的計(jì)算過(guò)程．
②沉淀過(guò)濾后水的質(zhì)量是42.55g．

Answer 1

分析 （1）甲主要的能量轉(zhuǎn)化形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能．
（2）將稀硫酸溶液中的鋅片與碳棒用導(dǎo)線連接，活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬鋅通過(guò)活動(dòng)性弱的碳失去電子，在金屬鋅和碳棒銅之間出現(xiàn)電子移動(dòng)形成電流，則電流計(jì)的指針出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)；而稀硫酸溶液中的H⁺在碳棒上獲得電子而形成H原子，H原子結(jié)合成氫氣分子，因此，在碳棒出現(xiàn)氣泡；
（3）配制濃硫酸注意操作要領(lǐng)為酸入水，勤攪拌；．
（4）根據(jù)硫酸質(zhì)量求算參加反應(yīng)的氫氧化鋇溶液的質(zhì)量以及生成的硫酸鋇的質(zhì)量，進(jìn)而求算對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；

解答 解：
（1）金屬的活動(dòng)性順序表中，鋅位于氫之前為活潑金屬可置換酸中氫；因此把鋅片、碳棒放入稀硫酸溶液中時(shí)，鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，可在鋅片上看到有氣泡冒出；而碳棒與稀硫酸不反應(yīng)，在碳棒上無(wú)明顯現(xiàn)象出現(xiàn)；此時(shí)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能．
（2）將稀硫酸溶液中的鋅片與碳棒用導(dǎo)線連接，活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬鋅通過(guò)活動(dòng)性弱的碳失去電子，在金屬鋅和碳棒之間出現(xiàn)電子移動(dòng)形成電流，則電流計(jì)的指針出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)；而稀硫酸溶液中的H⁺在碳棒上獲得電子而形成H原子，H原子結(jié)合成氫氣分子，因此，在碳棒出現(xiàn)氣泡；
故答案為：電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，碳棒上有氣泡冒出；
 （3）設(shè)用98%的濃硫酸18g（體積為9.8mL），可將其配成24.5%的硫酸溶液的質(zhì)量為x
由于溶液稀釋過(guò)程中溶質(zhì)的質(zhì)量不變
98%×18g=24.5%x
x=72g．
則加入的水的質(zhì)量為72g-18g=54g
由于濃硫酸具有腐蝕性，密度大于水，且溶解放熱，所以配制過(guò)程應(yīng)該是酸入水，勤攪拌，具體操作過(guò)程是 量取9.8mL濃硫酸慢慢沿?zé)�杯壁倒入盛�?4g水的燒杯中，且用玻璃棒不停攪拌．
（4）設(shè)24.5%的硫酸溶液20g完全反應(yīng)，消耗的25%的Ba（OH）₂溶液的質(zhì)量為y，生成硫酸鋇的質(zhì)量為z．
H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2H₂O
98           171              233
20g×24.5%  25%y          z
$\frac{98}{20g×24.5%}$=$\frac{171}{25%y}$=$\frac{233}{z}$
y=34.2g
z=11.65g
沉淀后過(guò)濾得水的質(zhì)量為20g+34.2g-11.65g=42.55g
答：
（1）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能．
（2）電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)、碳棒上有氣泡冒出．
（3）72；量取9.8mL濃硫酸慢慢沿?zé)�杯壁倒入盛�?4g水的燒杯中，且用玻璃棒不停攪拌．
（4）①11.65．
②42.55．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過(guò)程要完整．