Question

用鋅與硫酸溶液反應(yīng)，五次實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	鋅的質(zhì)量/g	硫酸溶液的質(zhì)量/g	在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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?jǐn)?shù)．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要說明第4次實(shí)驗(yàn)中硫酸和鋅恰好完全反應(yīng)的理由．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析曲線的起點(diǎn)、折點(diǎn)及趨勢(shì)，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(shí)驗(yàn)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(jì)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?jǐn)?shù)；
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過對(duì)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(shí)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(diǎn)即坐標(biāo)原點(diǎn)；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(shí)，恰好完全反應(yīng)，放出9.2L氫氣，此點(diǎn)即曲線的折點(diǎn)；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(shí)消耗硫酸的質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65   98       
26g   x       

65

26g

=

98

x

 
x=39.2g
硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

39.2g

200g

×100%=19.6%
答：硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，鋅粒每增加6.5g，氫氣就增加2.3L，當(dāng)放出氫氣9.2L時(shí)，應(yīng)消耗金屬鋅的質(zhì)量=

9.2L

2.3L

×6.5g=26g，即第4次實(shí)驗(yàn)金屬鋅完全反應(yīng)；當(dāng)?shù)?次實(shí)驗(yàn)中金屬鋅的質(zhì)量增加時(shí)，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量不變，說明第4次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)均符合這個(gè)關(guān)系，而第5次實(shí)驗(yàn)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(diǎn)評(píng)：分析表示反應(yīng)變化特點(diǎn)的曲線時(shí)，對(duì)于曲線的起點(diǎn)、折點(diǎn)、趨勢(shì)的分析，可以準(zhǔn)確地把握變化的特點(diǎn)．