Question

9．利用右圖裝置制取并測定所收集氫氣的體積．毛毛同學在錐形瓶中裝入13g鋅粒，往長頸漏斗中加入100g稀硫酸，兩者恰好完全反應．
（1）如圖裝置采用的是排水法法收集氫氣；若要收集300mL氫氣，應選用500mL（填“10”或“100”或“500”）量筒．
（2）求稀硫酸中溶質的質量分數．
（3）反應后所得硫酸鋅溶液中溶質的質量分數？

Answer 1

分析 由于鋅粒質量是已知的，根據鋅粒的質量和對應的化學方程式求算硫酸中溶質的質量和生成的硫酸鋅以及氫氣的質量．

解答 解：
圖中給出的是排水法收集，開始時中間的瓶子應該裝滿水，若要收集300mL氫氣，則右側的量筒應該大于300mL，所以在給定的量筒中選擇500mL的．
設所消耗的硫酸中的溶質的質量為x，生成的硫酸鋅的質量為y，氫氣的質量為z．
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65    98       161       2
13g   x           y         z
$\frac{65}{13g}$=$\frac{98}{x}$=$\frac{161}{y}$=$\frac{2}{z}$
x=19.6g
y=32.2g
z=0.4g
稀硫酸中溶質的質量分數為$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%
反應后所得硫酸鋅溶液中溶質的質量分數為$\frac{32.2g}{13g+100g-0.4g}$×100%≈28.6%
答：（1）如圖裝置采用的是 排水法法收集氫氣；若要收集300mL氫氣，應選用 500mL量筒．
（2）稀硫酸中溶質的質量分數為19.6%．
（3）反應后所得硫酸鋅溶液中溶質的質量分數約為28.6%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．