Question

1．某校课外兴趣小组对一批粗锌样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与酸反应）进行分析，甲、乙、丙三组同学分别进行实验，实验数据记录如下：

组别 药品	甲	乙	丙
烧杯+稀硫酸/g	152.5	152.5	252.5
粗锌样品/g	20	15	15
烧杯及剩余物/g	172.1	167.1	267.1

请你认真分析数据，帮助他们回答下列问题（每组反应均充分）：
（1）组同学所取用的稀硫酸与粗锌样品恰好完全反应；
（2）计算粗锌样品中锌的质量分数；
（3）计算原硫酸溶液中溶质的质量分数；
（4）计算恰好完全反应的那组实验所得溶液中溶质的质量分数（烧杯质量为52.5g，计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 对比甲、乙、丙三组实验中的实验数据，三组都得到0.4g氢气，可判断得到乙组实验所取用的稀硫酸与粗锌样品恰好完全反应；利用反应放出氢气的质量，根据反应的化学方程式，计算出样品中锌的质量、反应消耗硫酸的质量、反应后生成硫酸锌的质量，即可完成相关计算．

解答 解：（1）利用质量守恒定律分析三组实验，可发现放出氢气质量均为0.4g，则甲组稀硫酸完全反应、丙组样品完全反应，因此乙组同学所取用的稀硫酸与粗锌样品恰好完全反应；
根据质量守恒定律，生成H₂的质量=152.5g+15g-167.1g=0.4g
设样品中锌的质量为x，反应消耗H₂SO₄的质量为y，生成ZnSO₄的质量为z．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65     98        161      2
x        y          z      0.4g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{y}=\frac{161}{z}=\frac{2}{0.4g}$
解之得：x=13g，y=19.6g，z=32.2g
（2）锌样品中锌的质量分数=$\frac{13g}{15g}$×100%=86.7%
（3）原硫酸溶液中溶质的质量分数=$\frac{19.6g}{152.5g-52.5g}$×100%=19.6%
（4）所得溶液中溶质的质量分数=$\frac{32.2g}{152.5g-52.5g+13g-0.4g}$×100%≈28.6%
故答案为：（1）乙同学所取用的稀硫酸与粗锌样品恰好完全反应；
（2）粗锌样品中锌的质量分数为86.7%；
（3）原硫酸溶液中溶质的质量分数为19.6%；
（4）恰好完全反应的那组实验所得溶液中溶质的质量分数为28.6%．

点评 根据反应的化学方程式可以表示反应中各物质的质量比，由反应中某一物质的质量可计算反应中其它物质的质量．