Question

現(xiàn)有一瓶未開啟的濃硫酸，試劑瓶標簽上的部分內(nèi)容如圖所示．請根據(jù)有關信息回答并計算：

硫酸（500mL） 品  名  硫酸 化學式  H2SO4  相對分子質(zhì)量98 密  度  1.84g/cm3  質(zhì)量分數(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；磷酸相對分子質(zhì)量為______；你認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．他在配制該溶液時所用98%的濃硫酸與水的質(zhì)量比應該為______．
（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)量有如圖所示關系，計算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最大量時，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），計算該濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為______．（若溶液中含有多種溶質(zhì)，則每種溶質(zhì)的質(zhì)量分數(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，需要的硫酸質(zhì)量都相等，其原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)硫酸的化學式判斷元素組成，根據(jù)氧化物的定義判斷硫酸是否屬于氧化物，根據(jù)相對分子質(zhì)量的計算方法計算相對分子質(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，計算出加水稀釋時所用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生成硫酸鋇沉淀和氫化氫，由反應的曲線圖可得知，加入稀硫酸49g時反應恰好完成；利用所加硫酸的質(zhì)量，根據(jù)反應的化學方程式計算出參加反應的氯化鋇的質(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)量分數(shù)=×100%，計算出兩種溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
（6）根據(jù)蒸發(fā)后的固體混合物的質(zhì)量減去反應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．
解答：解：（1）由硫酸的化學式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；磷酸的化學式
為：H₃PO₄，其相對分子質(zhì)量為1×3+31+16×4=98；因為硫酸和磷酸的相對分子質(zhì)量相等，每個分子中所含的氧原子個數(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）設稀釋成20%的稀硫酸時所用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，參加的反應的硫酸的質(zhì)量：49g×20%=9.8g
設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)量分數(shù)為：×100%=6%，氯化氫的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=3.65%．
（6）蒸發(fā)后的固體為混合物，反應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)量分數(shù)為6%，氯化氫的質(zhì)量分數(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；
點評：本題主要考查了化合物中元素的組成，相對分子質(zhì)量的計算，溶液的稀釋，溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算，根據(jù)化學方程式的計算等，注重學生綜合能力的培養(yǎng)，是中考的考點之一．