Question

13．向100g一定溶質質量分數的稀硫酸溶液中放入10.0g粗鋅（含有不溶于稀硫酸的雜質），恰好完全反應，共收集到標準狀況下的氫氣2.24L．（氫氣的密度約為0.09g/L）計算：（均保留一位小數）
（1）反應產生氫氣的質量為0.2gg；
（2）原稀硫酸溶液的溶質質量分數；
（3）反應結束，過濾后所得溶液的質量．

Answer 1

分析 （1）根據氫氣的體積和密度求出氫氣的質量；
（2）利用鋅與稀硫酸反應的化學方程式和生成氫氣的質量，列出比例式，就可計算出參與反應的鋅的質量（即樣品中鋅的質量）和硫酸的質量；進一步計算原稀硫酸溶液的溶質質量分數；
（3）根據（2）中計算，進一步計算過濾后所得溶液的質量．

解答 解：
（1）反應產生氫氣的質量為：2.24L×0.09g/L≈0.2g
（2）設參與反應的鋅的質量為x，生成硫酸的質量為y，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65    98                  2
x       y                 0.2g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{y}=\frac{2}{0.2g}$
x=6.5g，y=9.8g
原稀硫酸溶液的溶質質量分數為$\frac{9.8g}{100g}×100%$=9.8%，
（3）反應結束，過濾后所得溶液的質量為：100g+6.5g-0.2g=106.3g
答案：
（1）反應產生氫氣的質量為0.2g；
（2）原稀硫酸溶液的溶質質量分數為9.8%；
（3）過濾后所得溶液的質量為106.3g．

點評 本題主要考查學生運用化學方程式和溶質質量分數公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．