硫酸计算题的常见题型例析

硫酸计算题的常见题型例析

河北

张春玲

一、不同浓度的硫酸混合时的计算

例1：已知42SO H 溶液中42SO H 的质量分数越大，其溶液的密度越大，将90%和10%的两种42SO H 溶液等质量混合后，溶液中42SO H 的质量分数（ ）；等体积混合后，溶液中42SO H 的质量分数（ ）

A. 大于50%

B. 等于50%

C. 小于50%

D. 无法确定 解析：根据题中所给条件，关键点是混合前后溶质的质量不变，混合后溶液的质量等于混合前溶液的质量之和这两点建立等式关系即可解第一问。设42SO H 溶液的质量为m ，则有

％＝50m

2%10m %90m ⨯+⨯，答案为B 项。设90% 42SO H 溶液的密度为1d ，10% 42SO H 溶液的密度为2d ，两种42SO H 溶液的体积均为V mL ，则混合后溶液的质量分数为x ，则x )V d V d (V d %10V d %902121++＝，整理得21d %)10x (d )x %90(--＝，因为42SO H 溶液的质量分数越大，其溶液的密度越大，所以，21d d >，则有%10x x %90-<-，即x>50%，答案为A 项。 点评：此类型的题目，可作为规律常识性记住，以便节省答题时间。即质量分数为%1ω和质量分数为%2ω的同种溶质的溶液，等质量混合，所得溶液的质量分数为两种溶液的质量分数之和的一半，即等于2

%

%21ωω+；等体积混合，如果该溶液的浓度越大，密度越大（大部分溶液都符合这种情况），则所得溶液的质量分数比两种溶液的质量分数之和的一半大，即大于2

%%21ωω+；像氨水、酒精这样的溶液，浓度越大密度越小，则所得溶液的质量分数比两种溶液的质量分数之和的一半小，即小于2

%%21ωω+。 二、浓硫酸反应过程中变稀的隐含计算

例2：在50mL 1L mol 18-⋅的浓42SO H 中加入足量铜片并加热，被还原的42SO H 的物质的量（ ）

A. 等于0.9mol

B. 大于0.45mol ，小于0.9mol

C. 等于0.45mol

D. 小于0.45mol 解析：由铜与浓42SO H 反应的化学方程式O H 2SO CuSO )(SO H 2Cu 22442+↑+∆

+浓，

可知被还原的42SO H 为参加反应42SO H 的一半，理论上应为0.45mol ，但随着反应的不断进行，由于有水生成，浓42SO H 逐渐变稀，稀42SO H 不再与铜反应，因此被还原的42SO H 的物质的量小于0.45mol 。答案为D 项。

点评：因浓度不同，浓42SO H 与稀42SO H 的性质有很大差异，这却是解题中很容易忽略的一个因素，因此在实际反应中，一定要将这种情况考虑进去。比如说浓42SO H 与锌反应，生成的是22H SO 和的混合气体。类似的还有浓盐酸（具有还原性）和稀盐酸（不表现还原性）。

三、无数据的相关计算

例3：向某2BaCl 溶液中，逐滴滴入某42SO H 溶液恰好完全反应，过滤，测得滤液的质量恰好与原2BaCl 溶液的质量相等。求42SO H 溶液中42SO H 的质量分数。

解析：此题表面上看似无从下手，其实数据已隐含在题目中，滤液的质量恰好与原2BaCl 溶液的质量相等，暗含的意思是4BaSO 沉淀的质量与42SO H 溶液的质量相等。结合化学反应方程式HCl 2BaSO SO H BaCl 4422+↑+＝，设生成4BaSO 的质量为233g ，则原42SO H 溶液的质量为233g ，原42SO H 溶液中溶质的质量为98g ，即%10g

23g 98)SO H (42⨯＝ω＝42.1%。 点评：此题不是真的没有数据，而是数据隐含在题目中。解题时只要从反应实质入手，细心分析潜在条件，就不难使隐藏的数据“显露”出来，从而找到量的关系，进而求解。

四、与硫酸有关的多步反应计算

例4：某硫酸厂用接触法制取42SO H 的生产过程中，在煅烧黄铁矿（FeS 2）时损失硫为5%（质量分数，下同）；在2SO 的催化氧化时有92%的2SO 转化为3SO ；吸收塔中损失的3SO 为0.6%，现有100t 含95%2FeS 的黄铁矿，求可制得98%的42SO H 多少吨？

解析：制取42SO H 的过程中发生的反应有2322

2SO 8O Fe 2O 11FeS 4+∆+，

22O SO 2+3SO 2，4223SO H O H SO =+。通过硫元素质量守恒，找出关系式为422SO H 2~FeS ，100t 黄铁矿计算各部分损失后实际用于生成硫酸的反应方程式中的质量为t 53.82%95%92%)6.01(%)51(100＝⨯⨯-⨯-⨯。

设可制得98%的42SO H 为x t ，则有：

422SO H 2FeS ——

120t 2×98t

82.53t x t ×98%

解得x=137.55。

点评：此多步反应的计算的关键是利用元素质量守恒法找出原料2FeS 和产物42SO H 的关系，化多步反应计算为一步计算。