Question

將含雜質(zhì)的鋅8g（雜質(zhì)不溶于水，也不與酸反應(yīng)）投入燒杯中，加入100g稀硫酸，恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后稱得燒杯中總物質(zhì)質(zhì)量為107.8g，
求：（1）鋅的純度是多少？
（2）參加反應(yīng)的稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）欲使反應(yīng)后所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，應(yīng)采取什么方法？（通過(guò)計(jì)算說(shuō)明）

Answer 1

分析：（1）依據(jù)質(zhì)量守恒定律的有關(guān)知識(shí)可以利用反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量差求出生成的氫氣的質(zhì)量，而后利用反應(yīng)方程式即可求出反應(yīng)的鋅的質(zhì)量，進(jìn)而可得鋅的純度；
（2）利用方程式即可求出反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量，進(jìn)而可得稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）求出反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)而后結(jié)合溶液的有關(guān)計(jì)算，進(jìn)而判斷采取的措施；

解答：解：（1）由質(zhì)量守恒定律定律可知該反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量是：8g+100g-107.8g=0.2g；
設(shè)鋅粒中純鋅的質(zhì)量為x，反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量是y，反應(yīng)生成ZnSO₄的質(zhì)量為z
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65  98    161   2
x   y      z   0.2g

65

x

=

98

y

=

161

z

=

2

0.2g

解之得；x=6.5g，y=9.8g，z=16.1g；
所以鋅的純度是

6.5g

8g

×100%=81.25%
（2）參加反應(yīng)的稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

9.8g

100g

×100%=9.8%；
（3）反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

16.1g

100g+6.5g-0.2g

×100%≈15.1%．欲使反應(yīng)后所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，應(yīng)采取加入一定量的水；
設(shè)加水的質(zhì)量是w

16.1g

100g+6.5g-0.2g+w

×100%=10%
w=54.7g
答：（1）鋅粒的純度為81.25%； （2）參加反應(yīng)的稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是9.8%；（3）欲使反應(yīng)后所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，應(yīng)采取加水的方式，加水的質(zhì)量是54.7g；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力．增加了學(xué)生分析問(wèn)題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．