Question

8．在烧杯中加入7.31g的表面氧化的锌片，再滴加稀硫酸，放出气体的质量与所加稀硫酸质量的关系如右图所示．请回答下列问题：
（1）产生氢气的质量是0.2g．
（2）所滴加的稀硫酸中溶质的质量分数．
（3）锌片恰好完全反应时，溶液中溶质的质量．

Answer 1

分析 （1）根据图象可直接得出产生氢气的质量；
（2）从图象看一开始滴加的9.8g稀硫酸没有生成氢气，也就是说这个9.8g稀硫酸是和锌表面的氧化锌反应消耗的，这样利用滴加稀硫酸的总质量减去和氧化锌反应的稀硫酸的质量就可计算出和锌反应的稀硫酸的质量，然后根据Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑可找出硫酸和氢气的质量比，最后利用质量分数的公式就可以求出滴加的稀硫酸中溶质的质量分数；
（3）锌片恰好完全反应时，溶液中溶质是硫酸锌，根据硫酸中的硫酸根都转化为了硫酸锌算出硫酸锌的质量．

解答 解：（1）从图看当滴加107.8g稀硫酸时生成的氢气的质量最多，是0.2g，之后滴加稀硫酸不再产生氢气．故答案为：0.2g
（2）从图象看一开始滴加的9.8g稀硫酸没有生成氢气，也就是说这个9.8g稀硫酸是和锌表面的氧化锌反应消耗的，这样利用滴加稀硫酸的总质量减去和氧化锌反应的稀硫酸的质量就可计算出和锌反应的稀硫酸的质量，然后根据Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑可找出硫酸和氢气的质量比，最后利用质量分数的公式就可以求出滴加的稀硫酸中溶质的质量分数．
设滴加的稀硫酸中溶质的质量分数为x
        Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
            98         2
  （107.8g-9.8g）x     0.2g
 $\frac{98}{（107.8g-9.8g）x}=\frac{2}{0.2g}$
解得x=10%
答：所滴加的稀硫酸中溶质的质量分数为10%；
（3）锌片恰好完全反应时，消耗硫酸的质量为107.8g，其中硫酸根的质量为107.8g×10%×$\frac{96}{98}$=10.56g；
所以反应后生成硫酸锌的质量为10.56g÷$\frac{96}{161}$=17.71g．
故答案为：17.71g

点评 本题是借助于数学模型，利用图象的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力．根据化学方程式的计算，就是依据反应物和生成物间的质量比进行的；已知反应物的质量可以计算出生成物的质量，反之，已知生成物的质量也可计算出所需反应物的质量．