Question

實(shí)驗(yàn)室可用稀硫酸溶液和鋅粒反應(yīng)制取少量的氫氣，已知稀硫酸溶液中參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)是溶質(zhì)硫酸（H₂SO₄），且稀硫酸和固體鋅（Zn）反應(yīng)生成硫酸鋅（ZnSO₄）和氫氣，據(jù)此回答下列問題：
（1）若用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，配制100g 20%的稀硫酸時(shí)，需要蒸餾水（密度為1g/m³）的體積為

 

mL（精確到0.1）．
（2）請(qǐng)選擇圖中配制該溶液時(shí)不需要的儀器有

 

（填儀器名稱）．

（3）請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)、反應(yīng)條件，選擇不能制取氫氣的實(shí)驗(yàn)裝置為

 

．

（4）若100g 20%的稀硫酸與一定量的鋅粒恰好完全反應(yīng)，求完全反應(yīng)后所得溶質(zhì)的質(zhì)量．（計(jì)算結(jié)果精確到0.1g）

Answer 1

考點(diǎn)：一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液的配制,氫氣的制取和檢驗(yàn),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算,溶液、濁液與溶解度,常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）根據(jù)溶液在稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，則可計(jì)算出加水的質(zhì)量，根據(jù)密度可知其體積；
（2）用98%的濃硫酸配制100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的稀硫酸溶液，步驟為計(jì)算、量�。�量取濃硫酸和水）、溶解，根據(jù)各操作所需要使用的儀器，判斷所列儀器是否需要；
（3）根據(jù)鋅和稀硫酸反應(yīng)原理并據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；
（4）稀硫酸和鋅反應(yīng)生成了硫酸鋅，即反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)即為硫酸鋅；根據(jù)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式可以計(jì)算出稀硫酸中硫酸的質(zhì)量，然后根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量．

解答：解：
（1）由題意設(shè)需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸的質(zhì)量x．
x×98%=100g×20%
解得：x≈20.4g．
需要水的質(zhì)量為：100g-20.4g=79.6g
需要水的體積為：79.6g÷1.0g/cm³=79.6ml
（2）用98%的濃硫酸配制100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的稀硫酸溶液，首先計(jì)算配制溶液所需濃硫酸和水的質(zhì)量，再量取濃硫酸和水，最后進(jìn)行溶解；
在這些操作中需要的儀器：量筒、膠頭滴管、燒杯和玻璃棒．故用98%的濃硫酸來配制一定質(zhì)量的20%的稀硫酸，不需要使用托盤天平．
（3）鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，該反應(yīng)不需加熱，屬于固液常溫型，D是固固加熱型，故不能選D；
（4）100克20%的稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為：100g×20%=20g
設(shè)反應(yīng)后得到硫酸鋅的質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
    98    161
    20g   x

98

20g

=

161

x

x≈32.9g
答案：
（1）79.6
（2）A
（3）D
（4）完全反應(yīng)后所得溶質(zhì)的質(zhì)量為32.9g

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)溶液在稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變的思想，學(xué)會(huì)計(jì)算、處理濃硫酸的稀釋問題．根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集裝置，并掌握方程式的書寫．