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．请根据有关信息回答并计算： 硫酸（500m

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．请根据有关信息回答并计算： 硫酸（500mL）品 名 硫酸化学式 H2SO4 相对分子质量98密 度 1.84g/cm3 质量分数98% （1）硫酸由______元素、______元素、______元素组成，它含氧元素，它______（是、不是）氧化物；磷酸相对分子质量为______；你认为硫酸与磷酸含氧元素质量相等的条件是______；（2）该试剂瓶中硫酸溶液的质量是______g．（3）工会主席王赐用20g该浓硫酸配制20%的稀硫酸，以清洗钢铁表面的铁锈．他在配制该溶液时所用98%的浓硫酸与水的质量比应该为______．（4）某固体物质由氯化钠和氯化钡组成，取32.8g该固体混合物完全溶于水，并逐滴加入上述20%的稀硫酸，产生沉淀的质量与加入稀硫酸的质量有如图所示关系，计算32.8g固体混合物中氯化钠和氯化钡的质量．（5）若加入的稀硫酸刚好使沉淀达最大量时，将所得混合物过滤、洗涤，得滤液并将其稀释至200g（过程中损耗忽略不计），计算该滤液中溶质的质量分数为______．（若溶液中含有多种溶质，则每种溶质的质量分数为该溶质的质量与溶液总质量之比）[注：（3）、（4）两问需写出计算过程]．（6）喜欢探究又善于思考的周泽坤出这样题目考大家：把30g含Fe、Al、Mg、Zn的金属粉末投入适量的稀硫酸中全部溶解完，再将溶液蒸干得无水干燥固体126g，则同时产生的氢气质量为______g；探究中泽坤发现：用相同浓度的硫酸，与一瓶未变质、部分变质、全变质（杂质都是氢氧化钙）的生石灰样品反应，需要的硫酸质量都相等，其原因是______．

Answer 1

（1）由硫酸的化学式H₂SO₄可知，硫酸由氢元素、硫元素、氧元素组成；氧化物是由两种元素组成的，而硫酸中有三种元素，故不属于氧化物；磷酸的化学式
为：H₃PO₄，其相对分子质量为1×3+31+16×4=98；因为硫酸和磷酸的相对分子质量相等，每个分子中所含的氧原子个数也相等，故硫酸与磷酸含氧元素质量相等的条件是硫酸和磷酸的质量相等；
（2）1cm³=1ml，溶液的质量等于溶液的体积与密度的乘积．浓硫酸的质量=500mL×1.84g/mL=920g；
（3）设稀释成20%的稀硫酸时所用98%的浓硫酸与水的质量比a：b，ag×98%=（a g+b g）×20%  解得a：b=10：39
（4）加入的稀硫酸刚好使沉淀最大量时，参加的反应的硫酸的质量：49g×20%=9.8g
设32.8g固体中含有BaCl₂的质量为x，生成氯化氢的质量为y
BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl
208   98            73
x    9.8g           y

208

x

＝

73

y

＝

98

9.8g

x=20.8g，y=7.3g
32.8g固体混合物中氯化钠质量为：32.8g-20.8g=12g
答：32.8g固体混合物中氯化钡为20.8g，氯化钠的质量为12g．
（5）反应后滤液中的溶质是氯化钠和氯化氢，由（4）可知，氯化钠的质量为12g，氯化氢的质量为7.3g，故氯化钠的质量分数为：

12g

200g

×100%=6%，氯化氢的质量分数为：

7.3g

200g

×100%=3.65%．
（6）蒸发后的固体为混合物，反应前的固体是四种金属，所以126g-30g=96g为硫酸根的质量，在硫酸中，氢元素与硫酸根的质量比为1×2：96，设产生的氢气的总质量为x，则1×2：96=x：96g，x=2g．
根据质量守恒定律，氧化钙转化成碳酸钙的过程中，钙元素的质量没变，故答案为：氧化钙和碳酸钙都是每40g钙元素生成136g硫酸钙，消耗98g硫酸．
故答案为：（1）氢；硫；氧；不是；98；硫酸和磷酸的质量相等；（2）920；（3）10：39；（4）氯化钠的质量是12g，氯化钡的质量是20.8g；（5）氯化钠的质量分数为6%，氯化氢的质量分数为3.65%；（6）2；氧化钙和碳酸钙都是每40g钙元素生成136g硫酸钙，消耗98g硫酸；