Question

用98.0g的稀硫酸溶液與過量的20.0g鋅粒充分反應制取氫氣，反應后稱量剩余物的質量為117.8g．試計算：
（1）產生氫氣多少克？在標準狀況下對應氫氣的體積約為多少升？（已知標準狀況下氫氣的密度約為0.09g/L）
（2）反應后所得溶液中溶質的質量分數？（寫出計算步驟及結果）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據質量守恒定律，參加反應的各物質的質量總和等于反應生成的各物質的質量總和；則產生氫氣的質量為反應前各物質的質量總和-制取氫氣反應后的剩余物的質量，結合密度公式可以計算出氫氣的體積；
（2）根據所發生的反應可以知道，反應后生成了硫酸鋅和氫氣，所以反應后所得溶液為硫酸鋅的溶液，可以根據化學方程式求算出硫酸鋅的質量，進而計算出硫酸鋅的質量分數．
解答：解：（1）反應前各物質的質量為：98.0g+20.0g=118.0g；
根據質量守恒定律，所制得的氫氣質量為118.0g-117.8g=0.2g；
根據密度公式可以知道氫氣的體積為：v===2.2L；
（2）由（1）可知產生氫氣的質量為0.2g；
設反應中生成的硫酸鋅的質量為x，消耗鋅的質量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
 65       161   2
 y         x   0.2g        
  =          =
 解得：x=16.1g           y=6.5g
所以反應后溶液的質量為：98.0g+6.5g-0.2g=104.3g；
所以反應后溶液中溶質的質量分數為：×100%=15.4%
答：（1）產生氫氣0.2克，在標準狀況下對應氫氣的體積約2.2升；
（2）反應后所得溶液中溶質的質量分數為15.4%．
故答案為：
（1）0.2g；2.2L；
（2）15.4%．
點評：本題考查了質量守恒定律的應用以及溶質質量分數的計算；解答本題的關鍵是確定氫氣的質量，同時注意反應后溶液中溶質的判斷和溶液質量的求算方法．