Question

某化學興趣小組為了測定黃銅（銅鋅合金）的組成，同學們稱取10g樣品，投入到裝有100g溶質質量分數為9.8% 的稀硫酸的燒杯中，恰好完全反應，得到燒杯中剩余物（包括溶液和殘余固體）的質量為109.8g．
請回答下列問題：
（1）根據質量守衡定律可得生成氫氣______g．
（2）如果100g稀硫酸是由溶質質量分數為98%的濃硫酸稀釋而成的，則需要加______g水稀釋濃硫酸．
（3）通過計算，在右下邊的坐標中劃出生成氫氣與所用的稀硫酸的變化曲線圖．
（4）計算反應后所得溶液的溶質質量分數．（寫出計算過程，結果精確到0.1%）

Answer 1

解：（1）根據質量守恒定律可知燒杯內質量的減少量就是生成氫氣的質量，所以生成氫氣質量=100g+10g-109.8g=0.2g；
（2）設需要濃硫酸質量為X則：X×98%=100g×9.8%，解得X=10g，所以需加水：100g-10g=90g；
（3）消耗硫酸質量為100g恰好完全反應，生成了0.2g氫氣，所以橫坐標在100g時曲線達到最大值，再改成橫線：
（4）設要想生成0.2g氫氣，需要參加反應的鋅的質量為X，生成硫酸鋅的質量為Y則：
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 161 2
X Y 0.2g
根據：解得X=6.5g，根據：解得Y=16.1g；
反應后溶液質量為：6.5g+100g-0.2g=106.3g，所以所得溶液的溶質質量分數：×100%=15.1%．
故答案為：（1）0.2g；（2）90g；（3）
（4）15.1%．
分析：（1）根據燒杯內質量的減少量就是生成的氫氣質量；（2）先算出需濃硫酸的質量，再用總質量100g減去濃硫酸的就是加水的質量；（3）根據消耗硫酸的質量和生成氫氣的最大值畫圖；（4）根據氫氣質量算出鋅的質量、生成的硫酸鋅的質量，再算出反應后總溶液質量，用硫酸鋅的質量除以反應后所得溶液質量乘以百分之百即可．
點評：本題主要考查化學方程式的書寫和有關化學方程式的計算，難度較小，主要點就是知道燒杯內質量的減少量就是生成氫氣的質量．