Question

某興趣小組為驗證質量守恒定律，取5g銅鋅混合物放入燒杯中，向試管內加入20g溶質質量分數為24.5%的稀硫酸，調節天平至平衡（如圖所示），然后將稀硫酸倒入燒杯中（試管不取出），恰好完全反應，試根據要求回答下列問題：
（1）寫出實驗時燒杯中觀察到的一項現象________．
（2）充分反應后天平指針會________（填“偏左”、“偏右”、“不發生偏轉”之一），理由是________．
（3）恰好完全反應時，計算所得溶液的質量．（計算結果保留到0.01g）

Answer 1

解：（1）鋅能與稀硫酸反應生成氫氣，故會看到有氣泡產生，故填：有氣泡產生；
（2）由于反應在敞口容器中進行，生成的氫氣會逃逸到空氣中，使天平指針向右偏轉，故填：偏右，鋅與稀硫酸反應生成的氫氣逃逸到空氣中；
（3）設恰好完全反應生成氫氣的質量為x，需要鋅的質量為y，則有
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 98 2
y 20g×24.5% x
=
x=0.1g
y=3.25g
所得溶液的質量為：3.25g+20g-0.1g=23.15g
答：恰好完全反應時，所得溶液的質量為23.15g．
分析：根據已有的知識進行分析，鋅能與稀硫酸反應生成氫氣，由于反應在敞口容器中進行，生成的氫氣會逃逸到空氣中，使天平指針發生偏轉，求出氫氣的質量，根據質量守恒定律即可求得所得溶液的質量．
點評：本題考查了質量守恒定律的應用，完成此題，可以依據已有的知識進行，計算所得溶液的質量時，要注意不能計算銅的質量．