Question

4．將銅、鋅兩種金屬的混合物20g，放入100g稀硫酸中恰好完全反應，共放出0.2g氫氣．求：
（1）原混合物中鋅的質(zhì)量．
（2）所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
（3）反應后所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（精確到1%）．

Answer 1

分析 （1）銅不與硫酸反應而鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，因此利用反應放出氫氣的質(zhì)量，根據(jù)反應的化學方程式可計算出混合物中含金屬鋅的質(zhì)量，（2）根據(jù)反應的化學方程式，由恰好完全反應產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量可計算參加反應的硫酸質(zhì)量，進而計算稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（3）恰好完全反應后所得溶液為反應生成的硫酸鋅的溶液，因此求反應后所得溶液的質(zhì)量分數(shù)，應解決生成硫酸鋅的質(zhì)量及反應后所得溶液的質(zhì)量；根據(jù)反應的化學方程式由生成氫氣質(zhì)量可求得生成硫酸鋅的質(zhì)量，利用質(zhì)量守恒定律可求得反應后所得溶液的質(zhì)量，從而解決反應后所得溶液的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：設混合物中含鋅的質(zhì)量為x，所用硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為y，生成硫酸鋅的質(zhì)量為z
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65  98    161   2
x   y      z    0.2g
$\frac{65}{x}$=$\frac{2}{0.2g}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{161}{z}$
x=65g，y=9.8g，z=16.1g
所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)$\frac{9.8g}{100g}$×100%=9.8%
反應后所得溶液的質(zhì)量分數(shù)：$\frac{16.1g}{6.5g+100g-0.2g}$×100%=15.1%
答：（1）原混合物中鋅的質(zhì)量6.5g；（2）所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為9.8%
（3）反應后所得溶液的質(zhì)量分數(shù)為15.1%

點評 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，恰好完全反應后所得硫酸鋅溶液的質(zhì)量=金屬鋅的質(zhì)量+所加稀硫酸的質(zhì)量-放出氫氣的質(zhì)量，這樣可使溶液質(zhì)量的計算簡捷．