Question

課外興趣小組要利用含有CuSO₄、ZnSO₄的混合溶液來制取飽和ZnSO₄溶液．已知混合溶液有1000g，其中含CuSO₄2.4%、ZnSO₄15%．現有以下可選用試劑：鎂片、鋅粒、鐵粒、氫氧化鋇溶液．請回答以下問題：
（1）應往混合溶液中加入適量的上述試劑中的

 

，其質量為

 

g，才能恰好反應．
（2）過濾后得到的溶液中有ZnSO₄

 

g，若要得到該溫度下（20℃）的飽和溶液，需將上述溶液蒸發掉

 

克水．（20℃時ZnSO₄的溶解度為54.4g）

Answer 1

分析：（1）利用金屬活動性順序表的應用選擇加入的試劑，依據化學方程式中硫酸銅的質量可求鋅的質量．
（2）溶液中硫酸鋅的質量是原有的加上生成的兩部分，利用同溫下飽和溶液中溶質與溶劑的比是相等的知識解決．

解答：解：（1）含有CuSO₄、ZnSO₄的混合溶液來制取飽和ZnSO₄溶液，即使讓硫酸銅轉化成硫酸型，因此加入鋅粒正好合適．
（2）設加入鋅粒的質量是x后生成硫酸鋅質量是y．
Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu
65  160    161
x 1000g×2.4%y

65

160

=

x

1000g×2.4%

；

160

161

=

1000g×2.4%

y

x=9.75g y=24.15g
原有質量為150g，最終濾液中含有：150+24.15=174.15g硫酸鋅．
設需要蒸發掉水的質量是z

174.15g

1000g×(1-2.4%-15%)-z

=

54.4g

100g

z=505.87g
故答案為：（1）鋅粒； 9.75g（2）174.15g；  505.87g

點評：此題是一道計算分析題，解題的關鍵是對相關過程的了解與明確，同時也結合了溶液的有關計算，屬于一道綜合性較強的計算題．