Question

【題目】見圖，在已調平的托盤天平兩邊各放一個等質量的燒杯，向燒杯中各加入一定量的等質量、等濃度的稀硫酸，然后在左盤的燒杯A中放入一定質量的Zn片，同時在右盤的燒杯B中放入與Zn片等質量的Fe片。

(1)反應后燒杯B中的溶液變____色。

(2)若鋅和93.7g稀硫酸恰好完全反應生成0.2g氫氣，則反應后所得溶液的溶質質量分數為_____？(請寫出運算過程)

(3)在上述實驗中，研判托盤天平指針的最終偏向和藥品的剩余情況可用下面的方式 來討論進行：把反應物的質量處理成粒子數，再通過討論硫酸分子的數目范圍，最 終確定哪種反應情況，具體見下圖：

①上圖中甲物質是___(填“Zn”或“Fe”)

②當硫酸分子個數為a時，反應結束后，天平指針最終指在分度盤的______填“左邊”或“右邊”或“正中央”)，A、B兩杯中反應剩余物質分別是___；

③當硫酸分子個數≥d 時，請描述在整個實驗過程中指針的變化情況：____。

Answer 1

【答案】淺綠色 16.1% Zn 正中央 A杯中剩余的是鋅，B杯中剩余的是鐵 先偏向右后偏向左

【解析】

（1）鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵溶液顯淺綠色。

（2）設生成0.2g的氫氣需要鋅的質量為x，生成硫酸鋅的質量為y

= 得x=6.5g，y=16.1g

反應后所得溶液中溶質的質量分數為 ×100%=16.1%

（3）①由于鋅的相對原子質量大于鐵的相對原子質量，故相同質量的鋅和鐵中鐵粒子的個數較多，故甲是鋅，乙是鐵。

②當硫酸的質量為a時，鐵和鋅將硫酸完全反應，故生成的氫氣的質量相等，故指針在正中央。由于硫酸完全反應，故A杯中剩余的是鋅，B杯中剩余的是鐵。、

③當硫酸的質量大于等于d時，由于鋅的活動性比鐵的強，故鋅的反應速率更快，故天平向右偏轉，等質量的鋅和鐵加入到過濾的稀硫酸中，最終生成氫氣的質量鐵比鋅多，故指針又偏向左，所以整個實驗過程中指針的變化情況是先偏向右后偏向左。