Question

某温度时，100g稀硫酸与足量的锌充分反应，生成0.2g氢气．过滤后，将所得硫酸锌溶液加热蒸发掉40.2g水，再冷却到原来温度时恰好成为饱和溶液．计算：
（1）硫酸溶液中溶质的质量分数．这些硫酸溶液若用98%（密度为1.84g/cm³）浓硫酸来稀释，则需要浓硫酸和水各多少毫升？
（2）反应后所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数（未蒸发前）．
（3）该温度时硫酸锌的溶解度和饱和溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：（1）依据化学反应方程式中氢气的质量计算硫酸的质量分数，利用溶液稀释前后溶质的质量不变求出配置溶液所需的水和浓硫酸；
（2）依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）利用溶质的质量分数计算方法计算即可；

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

65

z

=

98

x

=

161

y

=

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：

9.8g

100g

×100%=9.8%，这些硫酸溶液若用98%（密度为1.84g/cm³）浓硫酸来稀释，则需要浓硫酸

9.8g

98%×1.84g/cm3

=5.43cm³=5.43mL；水的质量是100g-

9.8g

98%

=90g，即90mL；
（2）反应后所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数=

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

n

100g

=

16.1g

100g+6.5g-0.2g-40.2g-16.1g

解答n=32.2g，
故饱和溶液中溶质的质量分数

32.2g

100g+32.2g

×100%=24.4%．
答：（1）硫酸溶液中溶质的质量分数为9.8%．这些硫酸溶液若用98%（密度为1.84g/cm³）浓硫酸来稀释，则需要浓硫酸和水各为5.43毫升和90毫升；
（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，饱和溶液中溶质的质量分数为24.4%．

点评：此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；