Question

17．同學(xué)們了解到時(shí)干電池外殼含鋅，為了測(cè)量其中鋅的含量，小黃、小莉，小薇三位同學(xué)分別配置稀鹽酸與光亮的電池外殼反應(yīng)．
（1）她們要配置溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸500g，需要溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸的質(zhì)量為100g，需要水的體積為400mL．
（2）用配好的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)如下．（外殼中雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）

	小黃	小莉	小薇
電池外殼的質(zhì)量/g	6.60	6.60	6.60
稀鹽酸的質(zhì)量/g	80.00	100.00	120.00
充分反應(yīng)后，燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)量/g	86.44	106.40	126.40

小黃同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為0.16g
上述實(shí)驗(yàn)中稀鹽酸和鋅恰好完全反應(yīng)的同學(xué)是小莉
（3）結(jié)合如表數(shù)據(jù)計(jì)算，該外殼中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少（精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析，小黃同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量；對(duì)照分析所得數(shù)據(jù)得恰好完全反應(yīng)的同學(xué)．
（3）根據(jù)氫氣的質(zhì)量結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算外殼中鋅的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算外殼中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）設(shè)需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸的質(zhì)量為x．
500g×7.3%=x×36.5%
x=100g，
需要水的質(zhì)量為500g-100g=400g，體積為：$\frac{400g}{1g/mL}$=400mL
故答案為：100；400；
（2）小黃同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為：6.60g+80.00g-86.44g=0.16g；
對(duì)照小黃、小莉的數(shù)據(jù)，6.60g電池外殼加入80.00g稀鹽酸，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為：6.60g+80.00g-86.44g=0.16g；6.60g電池外殼加入100.00g稀鹽酸，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為：6.60g+100.00g-106.40g=0.2g；說(shuō)明小黃同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)鋅有剩余，并且每消耗80g稀鹽酸，生成氫氣為0.16g，即每消耗10g稀鹽酸，生成氫氣為0.02g，小莉同學(xué)實(shí)驗(yàn)中加入100.00g稀鹽酸，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量0.2g；說(shuō)明鹽酸完全反應(yīng)；小薇6.60g電池外殼加入120.00g稀鹽酸，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為：6.60g+120.00g-126.40g=0.2g；說(shuō)明稀鹽酸過(guò)量；說(shuō)明小莉同學(xué)的實(shí)驗(yàn)恰好完全反應(yīng)．故填：0.16；小莉；
（3）設(shè)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為x，
   Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
   65                       2
    x                      0.2g
   $\frac{65}{x}=\frac{2}{0.2g}$
    x=6.5g，
外殼中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{6.5g}{6.60g}×100%$≈98.5%，
故答案為：98.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，明確反應(yīng)后殘?jiān)�的質(zhì)量及利用質(zhì)量守恒來(lái)計(jì)算氫氣的質(zhì)量是解答的關(guān)鍵．