Question

2．甲、乙、丙、丁四位同學用鋅與濃硫酸反應(yīng)，所得相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下（實驗中的誤差忽略不計）．

	甲	乙	丙	丁
取用濃硫酸質(zhì)量/克	100	100	100	100
加入金屬的質(zhì)量/克	x	2x	3x	4x
生成氫氣的質(zhì)量/克	0	0.2	0.6	0.8

已知鋅與濃硫酸反應(yīng)方程式為：Zn+2H₂SO₄（濃）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O 計算：
（1）甲同學加入金屬鋅的質(zhì)量x；
（2）濃硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（3）丁同學實驗中產(chǎn)生的SO₂與H₂的質(zhì)量比．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)甲、乙參加反應(yīng)的濃硫酸都是100g，但是甲中加xg鋅生成氫氣質(zhì)量為0，乙中加入2xg鋅生成的氫氣質(zhì)量為0.2g，所以依據(jù)生成氫氣的質(zhì)量計算參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量，再計算x的質(zhì)量；
（2）根據(jù)（1）中氫氣的質(zhì)量計算參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量，依據(jù)與濃硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量，計算參加反應(yīng)的濃硫酸的質(zhì)量，在計算質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)計算的氫氣和二氧化硫進行解答．

解答 解：（1）甲、乙參加反應(yīng)的濃硫酸都是100g，但是甲中加xg鋅生成氫氣質(zhì)量為0，乙中加入2xg鋅生成的氫氣質(zhì)量為0.2g，
設(shè)與稀硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為a，參加反應(yīng)的硫酸為b
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65  98         2
a   b          0.2g
   $\frac{65}{a}$=$\frac{2}{0.2g}$$\frac{98}$
    a=6.5g
    b=9.8g
所以乙中與稀硫酸反應(yīng)的x質(zhì)量為6.5g，與濃硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量也是6.5g，
所以甲同學加入金屬鋅的質(zhì)量為6.5g；
（2）通過比較甲、乙、丙、丁，取的硫酸都是100g，但是氫氣的質(zhì)量，丙與乙相差0.4g，按照比例，丁與丙也應(yīng)該相差0.4g，但是只相差了0.2g，說明丁中硫酸完全反應(yīng)，
設(shè)參加反應(yīng)的濃硫酸質(zhì)量為y，生成二氧化硫質(zhì)量為z，
Zn+2H₂SO₄（濃）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O
65   196              64
6.5g   y               z
$\frac{65}{6.5g}$=$\frac{196}{y}$=$\frac{64}{z}$
  y=19.6g
  z=6.4g
設(shè)參加反應(yīng)的稀硫酸質(zhì)量為m，
 Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
      98        2
       m       0.8g
     $\frac{98}{m}$=$\frac{2}{0.8g}$
  m=39.2g
所以濃硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{19.6g+39.2g}{100g}$×100%=58.8%；
（3）所以丁同學實驗中產(chǎn)生的SO₂與H₂的質(zhì)量比是：6.4g：0.8g=8：1．
故答案為：（1）6.5g；
（2）58.8%；
（3）8：1．

點評 本題主要考查有關(guān)化學方程式的計算及溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)計算，難度較大；需仔細分析，認真計算．