Question

將10g不純的鋅粒（雜質不溶于水也不溶于酸）投入到100g稀硫酸中完全反應，得到了0.2g氣體．試計算：
（1）鋅粒的純度；
（2）參加反應的稀硫酸的質量分數；
（3）反應得到的溶液的溶質質量分數；
（4）如果我們要用98%的濃硫酸來配制500g反應使用的稀硫酸，需要濃硫酸多少毫升？水多少毫升？（濃硫酸的密度為1.84g/mL）

Answer 1

解：設生成0.2g氣體參與反應的鋅粒質量為x，參加反應的稀硫酸溶質質量為y，反應后生成的硫酸鋅質量為z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65 98 161 2
x y z 0.2g
= 解得 x=6.5g
= 解得 y=9.8g
= 解得 z=16.1g

（1）鋅粒的純度=×100%=65%；
（2）參加反應的稀硫酸的質量分數=×100%=9.8%；
（3）反應得到的溶液的溶質質量分數=×100%=15.1%；
（4）設需要濃硫酸的體積為a，反應使用的稀硫酸的質量分數為9.8%
a×1.84g/mL×98%=500g×9.8%
解得 a=27.17 mL．
所需水的體積為：
V （H₂O）==450mL
答：（1）鋅粒的純度為65%；
（2）參加反應的稀硫酸的質量分數為9.8%；
（3）反應得到的溶液的溶質質量分數為15.1%；
（4）用98%的濃硫酸來配制500g反應使用的稀硫酸，需要濃硫酸27.17毫升，水450毫升．
分析：（1）根據反應的化學方程式，計算出生成0.2g氣體所需鋅粒的質量，依據純度=×100%，即可解答；
（2）根據反應的化學方程式，計算出生成0.2g氣體所需硫酸的質量，依據溶質的質量分數=×100%，即可解答；
（3）計算出生成0.2g氣體生成的硫酸鋅的質量，依據溶質質量分數=×100%，進行解答；
（4）根據被稀釋的溶液里溶質的質量在稀釋前后不變，進行分析解答本題．
點評：化學方程式的計算與溶液的溶質分數計算相結合，在利用化學方程式進行計算時，溶液的質量或不純金屬的質量均不能代入進行計算．