Question

某校課外興趣小組對一批粗鋅樣品（含有雜質，雜質不溶于水，也不與酸反應）進行分析，甲、乙、丙三組同學分別進行實驗，實驗數據記錄如下：

藥品   組別	甲	乙	丙
燒杯+稀硫酸/g	152.5	152.5	252.5
粗鋅樣品	20	15	15
燒杯及剩余物/g	172.1	167.1	267.1

請你認真分析數據，幫助他們回答下列問題（每組反應均充分）：
（1）______組同學所取用的稀硫酸與粗鋅樣品恰好完全反應；
（2）計算粗鋅樣品中鋅的質量分數；______
（3）計算原硫酸溶液中溶質的質量分數；______
（4）計算恰好完全反應的那組實驗所得溶液中溶質的質量分數．（燒杯質量為52.5g，計算結果精確到0.1%）______．

Answer 1

【答案】分析：對比甲、乙、丙三組實驗中的實驗數據，三組都得到0.4g氫氣，可判斷得到乙組實驗所取用的稀硫酸與粗鋅樣品恰好完全反應；利用反應放出氫氣的質量，根據反應的化學方程式，計算出樣品中鋅的質量、反應消耗硫酸的質量、反應后生成硫酸鋅的質量，即可完成相關計算．
解答：解：（1）利用質量守恒定律分析三組實驗，可發現放出氫氣質量均為0.4g，則甲組稀硫酸完全反應、丙組樣品完全反應，因此乙組同學所取用的稀硫酸與粗鋅樣品恰好完全反應；
根據質量守恒定律，生成H₂的質量=152.5g+15g-167.1g=0.4g
設樣品中鋅的質量為x，反應消耗H₂SO₄的質量為y，生成ZnSO₄的質量為z．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65  98    161   2
x   y      z   0.4g
===
解之得：x=13g，y=19.6g，z=32.2g
（2）鋅樣品中鋅的質量分數=×100%=86.7%
（3）原硫酸溶液中溶質的質量分數=×100%=19.6%
（4）所得溶液中溶質的質量分數=×100%=28.6%
故答案為：（1）乙；（2）86.7%；（3）19.6%；（4）28.6%．
點評：根據反應的化學方程式可以表示反應中各物質的質量比，由反應中某一物質的質量可計算反應中其它物質的質量．