Question

3．某温度时，100克稀硫酸与足量的锌充分反应，生成0.2克氢气．过滤后，将所得硫酸锌溶液加热蒸发掉40.2克水，再冷却到原来温度，恰好成为饱和溶液．计算：
（1）稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%．
（2）反应后所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数（未蒸发前）．（写出计算过程，精确到0.1%）
（3）该温度时，硫酸锌的溶解度为32.2克．

Answer 1

分析 （1）根据化学反应方程式中氢气的质量计算硫酸的质量分数；
（2）根据反应的情况计算硫酸锌的质量，而后利用溶质的质量分数计算方法计算即可；
（3）根据化学方程式计算生成的硫酸锌的质量，然后根据质量守恒定律计算反应后溶液的质量，结合溶解度的定义进行计算．

解答 解：设反应的硫酸的质量是x，生成硫酸锌的质量是y，反应的锌的质量是z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65   98  161   2
z     x   y   0.2g
$\frac{65}{z}$=$\frac{98}{x}$=$\frac{161}{y}$=$\frac{2}{0.2g}$
x=6.5g
y=9.8g
z=16.1g
（1）硫酸溶液中溶质的质量分数为：$\frac{9.8g}{100g}$×100%100%=9.8%；
（2）反应后所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数=$\frac{16.1g}{6.5g+100g-0.2g}$×100%=15.1%；
（3）设该温度时硫酸锌的溶解度为n，则
$\frac{n}{100g}$=$\frac{16.1g}{100g+6.5g-0.2g-16.1g-40.2g}$
解答n=32.2g．
答：（1）硫酸溶液中溶质的质量分数为9.8%；
（2）反应后所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数为15.1%；
（3）该温度时硫酸锌的溶解度为32.2g．
故答案为：（1）9.8%；
（2）15.1%；
（3）32.2．

点评 本题是关于化学方程式和溶液相关的计算考查题，解题的关键是能够对相关的计算原理的理解和掌握．