Question

12．利用如圖裝置能制取氫氣并測定所收集氣體的體積．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（反應原理Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑）．
（1）若要收集300mL氫氣，應選用500mL（填“10”或“100”或“500”）量筒
（2）求產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量
（3）求稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)
（4）求反應后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)量筒的選用采用就近原則進行分析；
（2）根據(jù)鋅與硫酸反應的化學方程式，依據(jù)鋅粒的質(zhì)量計算生成氫氣的質(zhì)量和參加反應的硫酸的質(zhì)量，生成的硫酸鋅的質(zhì)量；
（3）根據(jù)計算出的硫酸計算稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；
（4）根據(jù)計算出的硫酸鋅計算反應后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）量筒的選用采用就近原則，所以若要收集300mL氫氣，應選用500mL的量筒；
（2）設生成氫氣的質(zhì)量為x，參加反應的硫酸質(zhì)量為y，生成硫酸鋅的質(zhì)量為z，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65  98     161  2
13g  y     z    x
 $\frac{65}{13g}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{161}{z}$=$\frac{2}{x}$
 x=0.4g
 y=19.6g
 z=32.2g
所以稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%；
所以反應后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{32.2g}{100g+13g-0.4g}$×100%=28.6%．
故答案為：（1）500；
（2）氫氣質(zhì)量0.4g；
（3）硫酸溶液質(zhì)量分數(shù)：19.6%；
（4）反應后溶液質(zhì)量分數(shù)：28.6%．

點評 在使用量筒量取液體體積時，選用量筒應遵循一次性原則即選用量筒的量程稍大于所要量取液體的體積而一次性測量，以保證測量的精確度．