Question

18．将6.5g锌放入一定量稀硫酸中恰好完全反应，得到80mL密度为1.25g/mL的溶液．试计算：
（1）生成标准状况下的H₂多少升？
（2）所得溶液中硫酸锌的物质的量浓度
（3）若将该溶液与1mol/L的硫酸锌溶液等体积混合，则所得溶液中硫酸锌的物质的量浓度是多少？
（4）所用稀硫酸的质量分数．

Answer 1

分析 发生反应：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，根据方程式计算生成ZnSO₄、H₂的物质的量，H₂SO₄的质量．
（1）根据V=nV_m计算氢气的体积；
（2）根据c=$\frac{n}{V}$计算硫酸锌的物质的量浓度；
（3）若将该溶液与1mol/L的硫酸锌溶液等体积混合，根据c=$\frac{n}{V}$计算硫酸锌的物质的量浓度；
（4）根据质量守恒定律计算原稀硫酸溶液的质量，进而计算稀硫酸的质量分数．

解答 解：设H₂SO₄的质量为m，生成ZnSO₄、H₂的物质的量分别为x、y，则：
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65g  98g   1mol 1mol
6.5g  m    x    y
故m=$\frac{6.5g×98g}{65g}$=9.8g
x=$\frac{6.5g×1mol}{65g}$=0.1mol
y=$\frac{6.5g×1mol}{65g}$=0.1mol
（1）标况下，生成氢气的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，答：生成氢气的体积为2.24L；
（2）硫酸锌的物质的量浓度为$\frac{0.1mol}{0.08L}$=1.25mol/L，答：硫酸锌溶液物质的量浓度为1.25mol/L；
（3）若将该溶液与1mol/L的硫酸锌溶液等体积混合，设体积都为1L，c=$\frac{n}{V}$=$\frac{1×1+1.25×1}{2L}$=1.125mol/L，答：所得溶液中硫酸锌的物质的量浓度是1.125mol/L；
（4）生成氢气的质量为0.1mol×2g/mol=0.2g，根据质量守恒，原稀硫酸的质量为80mL×1.25g/mL+0.2g-6.5g=93.7g，故稀硫酸的质量分数为$\frac{9.8g}{93.7g}$×100%=10.5%，答：稀硫酸的质量分数为10.5%．

点评 本题考查化学方程式计算、溶液浓度有关计算，难度不大，有利于基础知识的巩固．