将10g不纯的锌粒(杂质不溶于水也不溶于酸)投入到100g稀硫酸中完全反应,得到了0.2g气体.试计算:
(1)锌粒的纯度;
(2)参加反应的稀硫酸的质量分数;
(3)反应得到的溶液的溶质质量分数;
(4)如果我们要用98%的浓硫酸来配制500g反应使用的稀硫酸,需要浓硫酸多少毫升?水多少毫升?(浓硫酸的密度为1.84g/mL)
设生成0.2g气体参与反应的锌粒质量为x,参加反应的稀硫酸溶质质量为y,反应后生成的硫酸锌质量为z
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98 161 2
x y z 0.2g
=65 x
解得 x=6.5g2 0.2g
=98 y
解得 y=9.8g2 0.2g
=161 z
解得 z=16.1g 2 0.2g
(1)锌粒的纯度=
×100%=65%;6.5g 10g
(2)参加反应的稀硫酸的质量分数=
×100%=9.8%;9.8g 100g
(3)反应得到的溶液的溶质质量分数=
×100%=15.1%;16.1g 6.5g+100g-0.2g
(4)设需要浓硫酸的体积为a,反应使用的稀硫酸的质量分数为9.8%
a×1.84g/mL×98%=500g×9.8%
解得 a=27.17 mL.
所需水的体积为:
V (H2O)=
=450mL500g-27.17mL×1.84g/mL 1g/mL
答:(1)锌粒的纯度为65%;
(2)参加反应的稀硫酸的质量分数为9.8%;
(3)反应得到的溶液的溶质质量分数为15.1%;
(4)用98%的浓硫酸来配制500g反应使用的稀硫酸,需要浓硫酸27.17毫升,水450毫升.