题目内容

(2010?绵阳)质量分数不同的硫酸溶液其密度不相同,对照表如下:
质量分数10%20%30%40%50%60%70%80%90%98%
密度(g/mL)1.071.141.221.301.401.501.611.731.811.84
将10mL98%浓硫酸中加水稀释至100ml,取10mL该稀硫酸与足量锌反应制取氢气,请按要求完成系列问题的解答(计算结果保留一位小数):
(1)10mL98%的浓硫酸中含gH2SO4.
(2)列式计算消耗金属锌的质量.
(3)分析表中数据,可以归纳出硫酸溶液的质量分数与密度的关系是.10mL水和10mL质量分数为b%的硫酸溶液混合,混合后溶液的质量分数应该在至之间.
【答案】分析:(1)根据对照表,可查得98%的浓硫酸密度为1.84g/mL,可计算10mL98%浓硫酸的溶液的质量,然后根据溶质质量=溶液的质量×溶质的质量分数98%,计算出浓硫酸中硫酸质量;
(2)根据锌与硫酸反应的化学方程式,由所消耗硫酸的质量可计算参加反应的金属锌的质量;
(3)表中硫酸溶液质量分数从10%至98%不断增大,相应地,硫酸溶液的密度也在不断增大;根据加水稀释后溶液的组成,利用溶液的溶质质量分数计算公式,列出混合后溶液的质量分数与所用b%溶液密度与溶液质量分数b%的关系式,由关系式判断所得溶液的溶质质量分数的可能范围.
解答:解:(1)根据对照表,98%的浓硫酸的密度为1.84g/mL,10mL98%浓硫酸中溶质硫酸的质量=10mL×1.84g/mL×98%≈18.0g
故答案为:18.0;
(2)所取10mL稀硫酸中硫酸的质量=18g×=1.8g,设10mL稀硫酸与锌完全反应消耗锌的质量为x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65  98
x   1.8g
  x≈1.2g
答:消耗金属锌的质量约为1.2g;
(3)从对照表可以得到:硫酸溶液质量分数从10%至98%不断增大,硫酸溶液的密度也在不断增大;
故答案为:质量分数越大密度越大;
假设硫酸溶液的密度为ρ,
10mL水和10mL质量分数为b%的硫酸溶液混合,混合后溶液的质量分数=×100%=×b%
①当ρ=1.07g/ml时,混合后溶液的质量分数=×b%≈0.52b%;
②当ρ=1.84g/ml时,混合后溶液的质量分数=×b%≈0.65b%.
所以该在0.52b%~0.65b%;
故答案为:0.52b%;0.65b%.
点评:根据溶液的溶质质量分数=×100%,由其中任意两个已知量可计算第三个量.
练习册系列答案
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A.测定沉淀A 的质量
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C.溶液B与稀硫酸中和,测定消耗H2SO4的质量.

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