Question

20．表面部分被氧化的鋅片14.6g與稀硫酸恰好完全反應(yīng)，稀硫酸的質(zhì)量為200g，剩余溶液的質(zhì)量為214.4g，求：
（1）反應(yīng)前稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）此鋅片在被氧化前的質(zhì)量．

Answer 1

分析 分析題中所發(fā)生的變化可知，反應(yīng)放出氫氣造成反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量不相等，因此，利用質(zhì)量守恒先計算出恰好完全反應(yīng)時所放出氫氣的質(zhì)量；然后根據(jù)反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量計算反應(yīng)的鋅和硫酸的質(zhì)量及生成硫酸鋅的質(zhì)量；接下來由鋅片質(zhì)量與鋅質(zhì)量差求得氧化鋅，由氧化鋅計算反應(yīng)生成的硫酸鋅和消耗的酸；兩部分硫酸鋅的質(zhì)量與反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量比計算生成物溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，兩部分酸可計算硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，據(jù)此分析解答即可．

解答 解：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量=14.6g+200g-214.4g=0.2g
設(shè)鋅片中單質(zhì)鋅的質(zhì)量為x，反應(yīng)生成硫酸鋅的質(zhì)量為y，反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量是z
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65   98   161   2
x     z    y   0.2g
$\frac{65}{x}$=$\frac{98}{z}$=$\frac{161}{y}$=$\frac{2}{0.2g}$
x=6.5g   y=16.1g   z=9.8g
鋅片中的氧化鋅的質(zhì)量=14.6g-6.5g=8.1g
設(shè)鋅片中氧化鋅與硫酸完全反應(yīng)生成硫酸鋅的質(zhì)量為w，反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為n
ZnO+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂O
81   98    161
8.1g  n     w
$\frac{81}{8.1g}$=$\frac{98}{n}$=$\frac{161}{w}$
w=16.1g   n=9.8g
（1）原稀H₂SO₄中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{9.8g+9.8g}{200g}$×100%=9.8%；
（2）生成物溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{16.1g+16.1g}{214.4g}$×100%≈15%；
（3）此鋅片在被氧化前的質(zhì)量為：6.5g+$\frac{65}{81}$×8.1g=13g．
答：（1）原稀H₂SO₄中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%；
（2）生成物溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%；
（3）此鋅片在被氧化前的質(zhì)量是13g．

點評 解答本題時需要注意到鋅片氧化后的氧化鋅也能與硫酸反應(yīng)，且生成硫酸鋅．