Question

現有一瓶未開啟的濃硫酸，試劑瓶標簽上的部分內容如圖所示．

（1）H₂SO₄的相對分子質量是

98

．
（2）H₂SO₄分子中，H、S、O的原子個數比為

2：1：4

．
（3）該瓶濃硫酸的質量為

920

g．
（4）用100g98%的該濃硫酸稀釋成19.6%的稀硫酸，需要水多少g？
（5）某同學用鋅粒與19.6%的稀硫酸反應制取氫氣，反應所用的稀硫酸和生成氫氣的關系如右圖．
計算：
①至少需要多少g的鋅粒？
②完全反應后所得溶液的溶質質量分數為多少？（保留一位小數點）

Answer 1

分析：（1）根據相對分子質量為各元素相對原子質量的和來計算硫酸的相對分子質量即可；
（2）利用化學式中各元素原子的角碼判斷分子中原子的個數比即可；
（3）依據密度公式ρ=

m

v

的變形可知該瓶硫酸的質量；
（4）使用98%的濃硫酸配制19.6%的稀硫酸需要進行加水稀釋，加水稀釋前后溶質硫酸的質量不變；根據溶質質量不變，由稀硫酸的質量可計算配制時所需要濃硫酸的質量和水的質量；
（5）依據圖象中生成的氫氣質量（或硫酸的質量）結合化學方程式的計算可求反應的鋅的質量和生成的硫酸鋅質量，據此進行計算即可．

解答：解：（1）相對分子質量為各元素相對原子質量的和，所以H₂SO₄的相對分子質量=2×1+32+16×4=98；
（2）化學式中各元素原子的角碼之比即是分子中原子的個數比，所以H₂SO₄分子中，H、S、O的原子個數比為2：1：4；
（3）依據密度公式ρ=

m

v

的變形可知m=ρV，所以該瓶硫酸的質量=1.84g/cm³×500ml=920g；
（4）解：設需要水質量為x
100g×98%=（100g+x）×19.6%
x=400g      
（5）解：①設需要鋅的質量為x，生成ZnSO₄質量為y
H₂SO₄+Zn=ZnSO₄+H₂↑         
65       161   2
x         y   0.4g

65

x

=

2

0.4g

=

161

y

x=13g         
y=32.2g   
②反應后所得溶液的質量為：100g+13g-0.4g，所以其溶質的質量分數為

32.2g

(100+13-0.4)g

×100%=28.6%
故答案為：（1）98；（2）2：1：4；（3）920；（4）答：需要水400g；（5）答：至少需要13g鋅粒；②完全反應后所得溶液的溶質質量分數為28.6%．

點評：此題是對與稀硫酸相關的問題考查，解題的關鍵點和易錯點是求反應后溶液的質量，解決的關鍵是依據質量守恒定律，反應后所得溶液的質量=參加反應金屬鋅的質量+消耗稀硫酸的質量-反應放出氫氣的質量．