Question

课外兴趣小组要利用含有CuSO₄、ZnSO₄的混合溶液来制取饱和ZnSO₄溶液．已知混合溶液有1000g，其中含CuSO₄2.4%、ZnSO₄15%．现有以下可选用试剂：镁片、锌粒、铁粒、氢氧化钡溶液．请回答以下问题：
（1）应往混合溶液中加入适量的上述试剂中的

 

，其质量为

 

g，才能恰好反应．
（2）过滤后得到的溶液中有ZnSO₄

 

g，若要得到该温度下（20℃）的饱和溶液，需将上述溶液蒸发掉

 

克水．（20℃时ZnSO₄的溶解度为54.4g）

Answer 1

分析：（1）利用金属活动性顺序表的应用选择加入的试剂，依据化学方程式中硫酸铜的质量可求锌的质量．
（2）溶液中硫酸锌的质量是原有的加上生成的两部分，利用同温下饱和溶液中溶质与溶剂的比是相等的知识解决．

解答：解：（1）含有CuSO₄、ZnSO₄的混合溶液来制取饱和ZnSO₄溶液，即使让硫酸铜转化成硫酸型，因此加入锌粒正好合适．
（2）设加入锌粒的质量是x后生成硫酸锌质量是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
原有质量为150g，最终滤液中含有：150+24.15=174.15g硫酸锌．
设需要蒸发掉水的质量是z

174.15g

1000g×(1-2.4%-15%)-z

=

54.4g

100g

z=505.87g
故答案为：（1）锌粒； 9.75g（2）174.15g；  505.87g

点评：此题是一道计算分析题，解题的关键是对相关过程的了解与明确，同时也结合了溶液的有关计算，属于一道综合性较强的计算题．