Question

4．將密度為1.1g/cm³的HCl溶液91ml倒入燒杯置于托盤天平的左盤上，在天平右盤加砝碼使天平平衡．然后向燒杯中加鋅片若干，反應停止后取出剩余鋅片，向天平右盤添加12.6g砝碼，天平又達到平衡．另外稱得上述剩余鋅片的質量為2g．計算：
（1）倒入燒杯中的鹽酸溶液質量為100gg，反應完后溶液增重了12.6g
（2）最初放入燒杯中鋅片的質量是15g
（3）反應完后所得溶液溶質的質量分數是多少？

Answer 1

分析 根據“向燒杯中加鋅片，充分反應后取出剩余的2g鋅片，再向天平右盤添12.6g砝碼，又達到平衡”，說明了充分反應取出剩余鋅片后，溶液質量增加了12.6g；根據反應的化學方程式，利用溶液增加的質量計算出參加反應鋅的質量，該質量與剩余鋅的質量和即最初放入燒杯中鋅片的質量．再求出生成的氯化鋅的質量，與溶液質量的比就是溶質的質量分數．

解答 解：（1）91mL密度為1.1g/cm³的HCl溶液質量為：91mL×1.1g/mL≈100g，反應完成后取出鋅片，向天平右盤添加了12.6g砝碼，故溶液增重12.6g．
（2）設參加反應的鋅的質量為x，
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑  反應后溶液質量增加
65              2       65-2=63
x                         12.6g
$\frac{65}{x}=\frac{63}{12.6g}$
x=13g
則最初放入燒杯中鋅片的質量=13g+2g=15g
（3）由題意，硫酸完全反應，設生成硫酸鋅的質量為y
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65         161
13g         y
$\frac{65}{13g}=\frac{161}{y}$
y=32.5g
反應后溶液增加了12.6g，故反應后溶液質量為：100g+12.6g=112.6g
故反應完后所得溶液溶質的質量分數是：$\frac{32.5g}{112.6g}×$100%=24.1%
答案：
（1）100g； 12.6g； 
（2）15g；   
（3）反應完后所得溶液溶質的質量分數是24.1%

點評 本題采取反應后溶液的差量法進行計算，可使計算過程簡便許多，差量法是解決類似問題的簡便方法．