Question

某課外興趣小組對實驗室中的一瓶稀硫酸樣品進行分析．他們分別用100g稀硫酸與不同質量的鋅粒（含雜質，雜質不與稀硫酸反應）反應，三次實驗的數據如下表．

實驗次數	1	2	3
加入鋅粒的質量（g）	4	8	12
充分反應后剩余物質的總質量（g）	103.9	107.8	111.8

請回答下列問題：
（1）第______次實驗，鋅粒與稀硫酸恰好完全反應．
（2）計算稀硫酸的質量分數（寫出計算過程）．

Answer 1

解：（1）利用質量守恒定律，可以發現每加入4g鋅粒樣品就可放出0.1g氫氣，可第2次和第3次放出氫氣的質量均為0.2g，可判斷第2次鋅粒與稀硫酸恰好完全反應；
故答案為：2；
（2）用恰好完全反應的第2次實驗數據進行計算．8克鋅粒完全反應生成氫氣的質量是100g+8g-107.8g=0.2g
設生成0.2g氫氣需H₂SO₄的質量為x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
98 2
x 0.2g
x=9.8g
該稀硫酸的質量分數=×100%=9.8%
答：稀硫酸的質量分數為9.8%．
分析：（1）分析三次實驗數據，可發現每加入4g鋅粒樣品就可放出氫氣的質量=100g+4g-103.9g=0.1g；而第2次加入8g和第3次加入12g同樣的鋅粒后放出氫氣的質量均為0.2g，可判斷第2次所加的8g鋅恰好與100g稀硫酸完全反應；
（2）根據加入8g鋅時100g稀硫酸恰好完全反應放出0.2g氫氣，計算出100g稀硫酸中硫酸的質量，利用溶質質量分數公式求出稀硫酸的質量分數．
點評：計算加入的稀硫酸的溶液中溶質質量分數時，應選取稀硫酸完全反應時的數據進行計算，未完全反應時計算出的硫酸質量并不是稀硫酸溶液中溶質質量的全部．