Question

17．同學們了解到時干電池外殼含鋅，為了測量其中鋅的含量，小黃、小莉，小薇三位同學分別配置稀鹽酸與光亮的電池外殼反應．
（1）她們要配置溶質質量分數(shù)為7.3%的稀鹽酸500g，需要溶質質量分數(shù)為36.5%的濃鹽酸的質量為100g，需要水的體積為400mL．
（2）用配好的溶液進行實驗，所得數(shù)據(jù)如下．（外殼中雜質不與鹽酸反應）

	小黃	小莉	小薇
電池外殼的質量/g	6.60	6.60	6.60
稀鹽酸的質量/g	80.00	100.00	120.00
充分反應后，燒杯內剩余物質量/g	86.44	106.40	126.40

小黃同學實驗時產生的氫氣質量為0.16g
上述實驗中稀鹽酸和鋅恰好完全反應的同學是小莉
（3）結合如表數(shù)據(jù)計算，該外殼中鋅的質量分數(shù)是多少（精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稀釋前后溶質質量不變進行解答；
（2）根據(jù)質量守恒定律分析，小黃同學實驗時產生的氫氣質量；對照分析所得數(shù)據(jù)得恰好完全反應的同學．
（3）根據(jù)氫氣的質量結合化學方程式計算外殼中鋅的質量，進一步計算外殼中鋅的質量分數(shù)．

解答 解：（1）設需要質量分數(shù)為36.5%的濃鹽酸的質量為x．
500g×7.3%=x×36.5%
x=100g，
需要水的質量為500g-100g=400g，體積為：$\frac{400g}{1g/mL}$=400mL
故答案為：100；400；
（2）小黃同學實驗時產生的氫氣質量為：6.60g+80.00g-86.44g=0.16g；
對照小黃、小莉的數(shù)據(jù)，6.60g電池外殼加入80.00g稀鹽酸，產生的氫氣質量為：6.60g+80.00g-86.44g=0.16g；6.60g電池外殼加入100.00g稀鹽酸，產生的氫氣質量為：6.60g+100.00g-106.40g=0.2g；說明小黃同學實驗時鋅有剩余，并且每消耗80g稀鹽酸，生成氫氣為0.16g，即每消耗10g稀鹽酸，生成氫氣為0.02g，小莉同學實驗中加入100.00g稀鹽酸，產生的氫氣質量0.2g；說明鹽酸完全反應；小薇6.60g電池外殼加入120.00g稀鹽酸，產生的氫氣質量為：6.60g+120.00g-126.40g=0.2g；說明稀鹽酸過量；說明小莉同學的實驗恰好完全反應．故填：0.16；小莉；
（3）設參加反應的鋅的質量為x，
   Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
   65                       2
    x                      0.2g
   $\frac{65}{x}=\frac{2}{0.2g}$
    x=6.5g，
外殼中鋅的質量分數(shù)是$\frac{6.5g}{6.60g}×100%$≈98.5%，
故答案為：98.5%．

點評 本題考查學生利用化學反應方程式的計算，明確反應后殘渣的質量及利用質量守恒來計算氫氣的質量是解答的關鍵．