Question

向銅片中加入210g某濃度的硫酸溶液，在加熱條件下，待銅片全部溶解后，將銅片全部溶解后，將其溶液稀釋后加入足量鋅粉，使之充分反應，收集到0.2g氣體．過濾殘留固體，干燥后稱量，質量比原先加入鋅粉的質量減少了7.5g，求原硫酸溶液的質量分數(shù)．（已知：Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O）

Answer 1

解：設稀釋后硫酸的質量是x，消耗鋅的質量是y
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65 98 2
y x 0.2g

x=9.8g y=6.5g
設銅片的質量為z
Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu△m（質量減小值）
65 64 1
z 7.5g-6.5g

z=64g
根據(jù)質量守恒定律可知以上所求的銅的質量即為銅片與硫酸反應的銅的質量；
設與64g銅反應的硫酸的質量是wCu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
64 2×98
64g w

w=196g
所以原硫酸溶液的質量分數(shù)為：×100%=98%
答：原硫酸溶液的質量分數(shù)為98%
分析：根據(jù)題干中的敘述可知該硫酸溶液中的硫酸發(fā)生了兩個反應①與銅的反應生成了硫酸銅；②與鋅的反應生成了氫氣，所以可依據(jù)氫氣的質量計算②所消耗的硫酸的量，依據(jù)鋅粉的質量減小值根據(jù)鋅與硫酸銅的反應計算出銅的質量，進而得到①中反應的硫酸的量，而后利用溶質質量分數(shù)的計算解答即可；
點評：此題是一道化學計算綜合題，解題的關鍵是利用常見的反應以及量差法對相關數(shù)值進行計算，從而解決了較為復雜的計算問題；