Question

10．為測定實驗室中一瓶標簽破損的稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，取該稀硫酸20g與量鋅粒完全反應，收集到0.08g氫氣．依據(jù)：
方法一：化學反應前后元素的種類和質(zhì)量不變；
方法二：化學方程式進行計算．
按要求用兩種方法計算稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知生成氫氣的質(zhì)量就是稀硫酸里溶質(zhì)硫酸中含有氫元素的質(zhì)量．
方法一：利用硫酸中氫元素的質(zhì)量可以計算出稀硫酸中溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量，再利用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算公式即可計算出稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
方法二：根據(jù)鋅與硫酸反應的化學方程式，由生成氫氣的質(zhì)量可以計算出稀硫酸中溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量，再利用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算公式即可計算出稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：由于稀硫酸與足量的鋅完全反應，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：生成的氫氣的質(zhì)量0.08g就是20g稀硫酸里溶質(zhì)硫酸中含有的氫元素的質(zhì)量．故答案為0.08g．
方法一：按化學式計算
稀硫酸中H₂SO₄質(zhì)量=$\frac{0.08g}{\frac{2}{98}×100%}$=3.92g
稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=$\frac{3.92g}{20g}$×100%=19.6%
方法二：按化學方程式計算
設20g稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
98  2
x   0.08g
$\frac{98}{x}=\frac{2}{0.08g}$
則x=3.92g；
稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{3.92g}{20g}$×100%=19.6%
答：稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為19.6%

點評 本題主要考查了質(zhì)量守恒定律中的元素質(zhì)量守恒、根據(jù)化學式的計算、根據(jù)化學方程式的計算和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算，難度稍大．