Question

某溫度時，100g稀硫酸與足量的鋅充分反應，生成0.2g氫氣．過濾后，將所得硫酸鋅溶液加熱蒸發掉40.2g水，再冷卻到原來溫度時恰好成為飽和溶液．計算：
（1）硫酸溶液中溶質的質量分數．這些硫酸溶液若用98%（密度為1.84g/cm³）濃硫酸來稀釋，則需要濃硫酸和水各多少毫升？
（2）反應后所得硫酸鋅溶液中溶質的質量分數（未蒸發前）．
（3）該溫度時硫酸鋅的溶解度和飽和溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

設反應的硫酸的質量是x，生成硫酸鋅的質量是y，反應的鋅的質量是z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
6598 161 2
z x y 0.2g

65

z

=

98

x

=

161

y

=

2

0.2g

x=6.5g y=9.8g z=16.1g
（1）硫酸溶液中溶質的質量分數為：

9.8g

100g

×100%=9.8%，這些硫酸溶液若用98%（密度為1.84g/cm³）濃硫酸來稀釋，則需要濃硫酸

9.8g

98%×1.84g/cm3

=5.43cm³=5.43mL；水的質量是100g-

9.8g

98%

=90g，即90mL；
（2）反應后所得硫酸鋅溶液中溶質的質量分數=

16.1g

6.5g+100g-0.2g

×100%=15.1%；
（3）設該溫度時硫酸鋅的溶解度為n
則

n

100g

=

16.1g

100g+6.5g-0.2g-40.2g-16.1g

解答n=32.2g，
故飽和溶液中溶質的質量分數

32.2g

100g+32.2g

×100%=24.4%．
答：（1）硫酸溶液中溶質的質量分數為9.8%．這些硫酸溶液若用98%（密度為1.84g/cm³）濃硫酸來稀釋，則需要濃硫酸和水各為5.43毫升和90毫升；
（2）反應后所得硫酸鋅溶液中溶質的質量分數為15.1%．
（3）該溫度時硫酸鋅的溶解度為32.2g，飽和溶液中溶質的質量分數為24.4%．