Question

用鋅與硫酸溶液反應(yīng)，五次實驗結(jié)果記錄如下：

實驗序號	鋅的質(zhì)量/g	硫酸溶液的質(zhì)量/g	在實驗條件下氫氣的體積/L
1	6.5	200	2.30
2	13.0	200	4.60
3	19.5	200	6.90
4	26.0	200	9.20
5	32.5	200	9.20

已知第4次實驗中Zn與H₂SO₄恰好完全反應(yīng)．
（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出氫氣的體積隨鋅的質(zhì)量變化的關(guān)系圖．
（2）求硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)簡要說明第4次實驗中硫酸和鋅恰好完全反應(yīng)的理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析曲線的起點、折點及趨勢，繪制出隨鋅質(zhì)量增加而放出氫氣的質(zhì)量的關(guān)系曲線；
（2）選取硫酸完全反應(yīng)的第4次實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由反應(yīng)消耗金屬鋅的質(zhì)量計算出200g硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量，解決硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)；
（3）分析實驗數(shù)據(jù)，通過對比金屬鋅質(zhì)量改變與生成氫氣質(zhì)量的關(guān)系、消耗硫酸與放出氫氣的質(zhì)量關(guān)系，判斷二者恰好完全反應(yīng)時質(zhì)量關(guān)系．
解答：解：（1）金屬鋅與硫酸接觸開始放出氫氣，曲線的起點即坐標原點；隨鋅質(zhì)量增加放出氫氣的質(zhì)量不斷增大，直至鋅的質(zhì)量為26.5g時，恰好完全反應(yīng)，放出9.2L氫氣，此點即曲線的折點；之后因硫酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量不再隨鋅質(zhì)量的增加而改變；
故答案為：

（2）設(shè)26g鋅完全反應(yīng)時消耗硫酸的質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65   98       
26g   x       
= 
x=39.2g
硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)=×100%=19.6%
答：硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)為19.6%．
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，鋅粒每增加6.5g，氫氣就增加2.3L，當放出氫氣9.2L時，應(yīng)消耗金屬鋅的質(zhì)量=×6.5g=26g，即第4次實驗金屬鋅完全反應(yīng)；當?shù)?次實驗中金屬鋅的質(zhì)量增加時，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量不變，說明第4次實驗中硫酸完全反應(yīng)；
故答案為：鋅粒每增加6.5g，氫氣就增加2.3L，前4次實驗均符合這個關(guān)系，而第5次實驗增加了6.5g鋅粒，氫氣并沒有增加，說明第4次恰好完全反應(yīng)．
點評：分析表示反應(yīng)變化特點的曲線時，對于曲線的起點、折點、趨勢的分析，可以準確地把握變化的特點．