Question

現(xiàn)有一瓶未開啟的濃硫酸，試劑瓶標(biāo)簽上的部分內(nèi)容如圖所示．請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息回答并計(jì)算：

硫酸（500mL） 品 名 硫酸 化學(xué)式 H2SO4 相對(duì)分子質(zhì)量98 密 度 1.84g/cm3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%

（1）硫酸由________元素、________元素、________元素組成，它含氧元素，它________（是、不是）氧化物；磷酸相對(duì)分子質(zhì)量為________；你認(rèn)為硫酸與磷酸含氧元素質(zhì)量相等的條件是________；
（2）該試劑瓶中硫酸溶液的質(zhì)量是________g．
（3）工會(huì)主席王賜用20g該濃硫酸配制20%的稀硫酸，以清洗鋼鐵表面的鐵銹．他在配制該溶液時(shí)所用98%的濃硫酸與水的質(zhì)量比應(yīng)該為________．
（4）某固體物質(zhì)由氯化鈉和氯化鋇組成，取32.8g該固體混合物完全溶于水，并逐滴加入上述20%的稀硫酸，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量有如圖所示關(guān)系，計(jì)算32.8g固體混合物中氯化鈉和氯化鋇的質(zhì)量．
（5）若加入的稀硫酸剛好使沉淀達(dá)最大量時(shí)，將所得混合物過濾、洗滌，得濾液并將其稀釋至200g（過程中損耗忽略不計(jì)），計(jì)算該濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________．（若溶液中含有多種溶質(zhì)，則每種溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為該溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液總質(zhì)量之比）[注：（3）、（4）兩問需寫出計(jì)算過程]．
（6）喜歡探究又善于思考的周澤坤出這樣題目考大家：把30g含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn的金屬粉末投入適量的稀硫酸中全部溶解完，再將溶液蒸干得無水干燥固體126g，則同時(shí)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為________g；探究中澤坤發(fā)現(xiàn)：用相同濃度的硫酸，與一瓶未變質(zhì)、部分變質(zhì)、全變質(zhì)（雜質(zhì)都是氫氧化鈣）的生石灰樣品反應(yīng)，需要的硫酸質(zhì)量都相等，其原因是________．

Answer 1

解：（1）由硫酸的化學(xué)式H₂SO₄可知，硫酸由氫元素、硫元素、氧元素組成；氧化物是由兩種元素組成的，而硫酸中有三種元素，故不屬于氧化物；磷酸的化學(xué)式
為：H₃PO₄，其相對(duì)分子質(zhì)量為1×3+31+16×4=98；因?yàn)榱蛩岷土姿岬南鄬?duì)分子質(zhì)量相等，每個(gè)分子中所含的氧原子個(gè)數(shù)也相等，故硫酸與磷酸含氧元素質(zhì)量相等的條件是硫酸和磷酸的質(zhì)量相等；
（2）1cm³=1ml，溶液的質(zhì)量等于溶液的體積與密度的乘積．濃硫酸的質(zhì)量=500mL×1.84g/mL=920g；
（3）設(shè)稀釋成20%的稀硫酸時(shí)所用98%的濃硫酸與水的質(zhì)量比a：b，ag×98%=（a g+b g）×20% 解得a：b=10：39
（4）加入的稀硫酸剛好使沉淀最大量時(shí)，參加的反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量：49g×20%=9.8g
設(shè)32.8g固體中含有BaCl₂的質(zhì)量為x，生成氯化氫的質(zhì)量為y
BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl
208 98 73
x 9.8g y

x=20.8g，y=7.3g
32.8g固體混合物中氯化鈉質(zhì)量為：32.8g-20.8g=12g
答：32.8g固體混合物中氯化鋇為20.8g，氯化鈉的質(zhì)量為12g．
（5）反應(yīng)后濾液中的溶質(zhì)是氯化鈉和氯化氫，由（4）可知，氯化鈉的質(zhì)量為12g，氯化氫的質(zhì)量為7.3g，故氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=6%，氯化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=3.65%．
（6）蒸發(fā)后的固體為混合物，反應(yīng)前的固體是四種金屬，所以126g-30g=96g為硫酸根的質(zhì)量，在硫酸中，氫元素與硫酸根的質(zhì)量比為1×2：96，設(shè)產(chǎn)生的氫氣的總質(zhì)量為x，則1×2：96=x：96g，x=2g．
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氧化鈣轉(zhuǎn)化成碳酸鈣的過程中，鈣元素的質(zhì)量沒變，故答案為：氧化鈣和碳酸鈣都是每40g鈣元素生成136g硫酸鈣，消耗98g硫酸．
故答案為：（1）氫；硫；氧；不是；98；硫酸和磷酸的質(zhì)量相等；（2）920；（3）10：39；（4）氯化鈉的質(zhì)量是12g，氯化鋇的質(zhì)量是20.8g；（5）氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%，氯化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65%；（6）2；氧化鈣和碳酸鈣都是每40g鈣元素生成136g硫酸鈣，消耗98g硫酸；
分析：（1）根據(jù)硫酸的化學(xué)式判斷元素組成，根據(jù)氧化物的定義判斷硫酸是否屬于氧化物，根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算方法計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量，從而得出硫酸與磷酸含氧元素質(zhì)量相等的條件．
（2）硫酸的質(zhì)量等于硫酸的體積與密度乘積．
（3）根據(jù)加水質(zhì)量前后溶液中溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量不變，計(jì)算出加水稀釋時(shí)所用98%的濃硫酸與水的質(zhì)量比；
（4）氯化鈉和氯化鋇的混合溶液中只有氯化鋇可與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氫化氫，由反應(yīng)的曲線圖可得知，加入稀硫酸49g時(shí)反應(yīng)恰好完成；利用所加硫酸的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算出參加反應(yīng)的氯化鋇的質(zhì)量，氯化鈉的質(zhì)量=32.8g固體混合物-氯化鋇的質(zhì)量；
（5）反應(yīng)后濾液中的溶質(zhì)是氯化鈉和氯化氫，由（4）可知，氯化鈉的質(zhì)量和氯化氫的質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%，計(jì)算出兩種溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（6）根據(jù)蒸發(fā)后的固體混合物的質(zhì)量減去反應(yīng)前的固體是四種金屬混合物的質(zhì)量就是硫酸中硫酸根的質(zhì)量，由氫元素和硫酸根的質(zhì)量比可以進(jìn)行分析解答本題．
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氧化鈣轉(zhuǎn)化成碳酸鈣的過程中，鈣元素的質(zhì)量沒變，從鈣元素質(zhì)量守恒的角度可以解釋此題．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了化合物中元素的組成，相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算，溶液的稀釋，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算等，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，是中考的考點(diǎn)之一．