Question

现有一瓶未开启的浓硫酸，试剂瓶标签上的部分内容如图所示．

（1）H₂SO₄的相对分子质量是

98

．
（2）H₂SO₄分子中，H、S、O的原子个数比为

2：1：4

．
（3）该瓶浓硫酸的质量为

920

g．
（4）用100g98%的该浓硫酸稀释成19.6%的稀硫酸，需要水多少g？
（5）某同学用锌粒与19.6%的稀硫酸反应制取氢气，反应所用的稀硫酸和生成氢气的关系如右图．
计算：
①至少需要多少g的锌粒？
②完全反应后所得溶液的溶质质量分数为多少？（保留一位小数点）

Answer 1

分析：（1）根据相对分子质量为各元素相对原子质量的和来计算硫酸的相对分子质量即可；
（2）利用化学式中各元素原子的角码判断分子中原子的个数比即可；
（3）依据密度公式ρ=

m

v

的变形可知该瓶硫酸的质量；
（4）使用98%的浓硫酸配制19.6%的稀硫酸需要进行加水稀释，加水稀释前后溶质硫酸的质量不变；根据溶质质量不变，由稀硫酸的质量可计算配制时所需要浓硫酸的质量和水的质量；
（5）依据图象中生成的氢气质量（或硫酸的质量）结合化学方程式的计算可求反应的锌的质量和生成的硫酸锌质量，据此进行计算即可．

解答：解：（1）相对分子质量为各元素相对原子质量的和，所以H₂SO₄的相对分子质量=2×1+32+16×4=98；
（2）化学式中各元素原子的角码之比即是分子中原子的个数比，所以H₂SO₄分子中，H、S、O的原子个数比为2：1：4；
（3）依据密度公式ρ=

m

v

的变形可知m=ρV，所以该瓶硫酸的质量=1.84g/cm³×500ml=920g；
（4）解：设需要水质量为x
100g×98%=（100g+x）×19.6%
x=400g      
（5）解：①设需要锌的质量为x，生成ZnSO₄质量为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反应后所得溶液的质量为：100g+13g-0.4g，所以其溶质的质量分数为

32.2g

(100+13-0.4)g

×100%=28.6%
故答案为：（1）98；（2）2：1：4；（3）920；（4）答：需要水400g；（5）答：至少需要13g锌粒；②完全反应后所得溶液的溶质质量分数为28.6%．

点评：此题是对与稀硫酸相关的问题考查，解题的关键点和易错点是求反应后溶液的质量，解决的关键是依据质量守恒定律，反应后所得溶液的质量=参加反应金属锌的质量+消耗稀硫酸的质量-反应放出氢气的质量．