Question

10．實驗室有一瓶濃硫酸，瓶上標簽內容如圖所示，請你根據標簽上提供的數據解答下列問題．
（1）用20mL濃硫酸可以配制溶質質量分數為10%的稀硫酸140g．
（2）利用剛配制好的稀硫酸測定某二價金屬（R）的純度：取8g該不純金屬粉末（所含有的雜質不與酸反應，也不溶解于水），再取剛配好的溶液98g混合至恰好完全反應后過濾，將濾液蒸干，得到粉末狀固體質量為15.2g．
①金屬R發(fā)生反應的化學方程式為R+H₂SO₄═RSO₄+H₂↑；
②利用已知條件求解反應生成氫氣質量（x）的比例式為$\frac{98}{9.8g}$=$\frac{2}{x}$；
③該金屬的純度為70%；
④若反應后的溶液只含有一種溶質，將反應后所得溶液小火緩慢蒸發(fā)3.4g水（蒸發(fā)水的過程中沒有晶體析出），則最終溶液中溶質的質量分數為15.2%．

Answer 1

分析 （1）根據溶液稀釋前后溶質質量不變進行分析；
（2）①根據金屬和酸反應生成鹽和氫氣進行分析；
②根據參加反應的硫酸的質量，計算生成氫氣的質量；
③根據參加反應的硫酸的質量，計算參加反應的金屬的質量，進而計算金屬的質量分數；
④根據化學方程式和質量守恒定律，計算反應后溶質的質量和溶液的質量，在計算溶質質量分數．

解答 解：（1）可以配制溶質質量分數為10%的稀硫酸為：$\frac{20mL×1.4g/c{m}^{3}×50%}{10%}$=140g；
（2）①金屬R和硫酸反應生成鹽和氫氣，化學方程式為：R+H₂SO₄═RSO₄+H₂↑；
②參加反應的硫酸質量為：98g×10%=9.8g，
設R的相對原子質量為y，參加反應的金屬質量為z，
R+H₂SO₄═RSO₄+H₂↑
y   98   y+96 2
z   9.8g  15.2gx
  $\frac{98}{9.8g}$=$\frac{2}{x}$=$\frac{y+96}{15.2g}$=$\frac{y}{z}$
  y=56
  z=5.6g
所以該金屬的純度為：$\frac{5.6g}{8g}$×100%=70%；
反應后溶液的質量為：5.6g+98g-0.2g-3.4g=100g，
所以最終溶液中溶質的質量分數為：$\frac{15.2g}{100g}$×100%=15.2%．
故答案為：（1）140；
（2）①R+H₂SO₄═RSO₄+H₂↑或Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
②$\frac{98}{9.8g}$=$\frac{2}{x}$；
③70%；
④15.2%．

點評 本題主要考查了化學方程式的計算，難度不大，注意解題的規(guī)范性．