Question

課外興趣小組對(duì)一批鋅樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水，也不與稀硫酸反應(yīng)）進(jìn)行分析，甲、乙、丙三位同學(xué)分別實(shí)驗(yàn)，其中只有一位同學(xué)取用的稀硫酸與鋅樣品要恰好完全反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：（其中燒杯的質(zhì)量為25g） 請(qǐng)你認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：

	甲	乙	丙
燒杯25g+稀硫酸	225	175	175
加入鋅樣品	10	10	15
充分反應(yīng)后 燒杯25g+剩余物	234.7	184.7	189.7

（1）計(jì)算鋅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？
（ 2）計(jì)算完全反應(yīng)時(shí)原硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？

Answer 1

解：根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)和計(jì)算可得：

	甲	乙	丙
稀硫酸的質(zhì)量	200	150	150
鋅的質(zhì)量	10	10	15
氫氣的質(zhì)量	0.3	0.3	0.3

比較甲和乙可知，當(dāng)鋅的質(zhì)量是10克時(shí)，150克硫酸和200克硫酸與鋅生成的氫氣的質(zhì)量都是0.3克，說(shuō)明10克鋅和150克硫酸反應(yīng)時(shí)，10克鋅全部參加反應(yīng)．比較乙和丙可知，當(dāng)硫酸的質(zhì)量是150克時(shí)，10克鋅和15克鋅與硫酸反應(yīng)生成的氫氣的質(zhì)量都是0.3克，說(shuō)明10克鋅和150硫酸反應(yīng)時(shí)，150克硫酸全部參加反應(yīng)．綜合分析，乙中物質(zhì)恰好完全反應(yīng)．
（1）設(shè)生成0.3克氫氣需要鋅的質(zhì)量是X，需要硫酸的質(zhì)量是Y．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 98 2
X Y 0.3克
═
得：X=9.75克
═
得：Y=14.7克
∴鋅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=97.5%．
（2）由（1）計(jì)算得硫酸的質(zhì)量是14.7克，原硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%═9.8%．
答：鋅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.5%；原硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%．
分析：比較三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，甲：鋅樣品的質(zhì)量是10克，稀硫酸的質(zhì)量=225克-25克=200克，剩余物的質(zhì)量=234.7克-25克=209.7克，則放出氫氣的質(zhì)量=10克+200克-209.7克=0.3克；乙：鋅樣品的質(zhì)量是10克，稀硫酸的質(zhì)量=175克-25克=150克，剩余物的質(zhì)量=184.7克-25克=159.7克，則放出氫氣的質(zhì)量=10克+150克-159.7克=0.3克．丙：鋅樣品的質(zhì)量是15克，稀硫酸的質(zhì)量=175克-25克=150克，剩余物的質(zhì)量=189.7克-25克=164.7克，則放出氫氣的質(zhì)量=15克+150克-164.7克=0.3克．比較三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，乙恰好完全反應(yīng)．
點(diǎn)評(píng)：本題的關(guān)鍵是判斷哪組實(shí)驗(yàn)恰好完全反應(yīng)，記住：比較性問(wèn)題一般只能有一個(gè)變量，這樣不同的結(jié)果才可以說(shuō)是有“不同的變量”引起的．