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.
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↑
6598 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:
×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 100g
=5.43cm3=5.43mL;水的质量是100g-9.8g 98%×1.84g/cm3
=90g,即90mL;9.8g 98%
(2)反应后所得硫酸锌溶液中溶质的质量分数=
×100%=15.1%;16.1g 6.5g+100g-0.2g
(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
×100%=24.4%.32.2g 100g+32.2g
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%.