Question

鎂是活潑的金屬，在空氣中易被氧化形成金屬氧化物．為了探究一塊表面被氧化的鎂條的組成，某同學在實驗室用未知濃度的稀鹽酸分別進行了三次實驗，實驗記錄如下表：

	第一次	第二次	第三次
鎂條質量/g	1.5	3	6
鹽酸質量/g	150	150	150
反應后的混合物質量/g	151.4	152.8	155.7

分析上述數據后，回答：（假設：鎂條中單質與氧化物的質量比一定；鎂條在酸溶液中與氧化物反應后再與單質反應）
（1）原單質鎂表面發生氧化反應的化學方程式為：______．
（2）鎂條中單質鎂的質量分數是多少？
（3）第三次實驗后的溶液中，溶質的質量是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）反應物和生成物已經給出，只要配平和注明氣體符號和反應條件等．
（2）分析表格可以發現，第一次鎂已經和鹽酸已經開始反應，并且鹽酸有剩余．
（3）分析表格發現，每加入1.5克金屬放出氫氣的質量是0.1克，所以加入6克金屬，放出氫氣的質量應該是0.4克，大于0.3克，因此鎂條過量，酸完全反應．
解答：解：：（1）反應物和生成物已經給出，只要配平和注明氣體符號和反應條件即可，故答案為：2Mg+O₂=2MgO．
（2）比較第一次和第二次可以發現，鹽酸都是150克，當鎂條的質量增大時，氫氣的質量也隨之增加．說明第一次鎂已經和鹽酸已經開始反應，并且鹽酸有剩余，生成H₂的質量為1.5克+150克-151.4克=0.1 克，設需要鎂的質量是X．
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
24            2
X             0.1克
═
 得：X=1.2克
∴鎂條中單質鎂的質量分數為=×100%=80%．
（3）分析表格發現，每加入1.5克金屬放出氫氣的質量是0.1克，所以加入6克金屬，放出氫氣的質量應該是0.4克，大于0.3克，因此第三次中鎂條過量，酸完全反應．第三次實驗中，生成的氫氣質量為 6克+150克-155.7克=0.3克，6克鎂條中含MgO 的質量=6克×（1-80%）=1.2克，鎂的質量=6克×80%=4.8克．設和氧化鎂反應生成氯化鎂的質量是Y，和鎂反應生成氯化鎂的質量是Z．
MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O
40        95
1.2克     Y
═
得：Y=2.85克
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
        95    2
        Z   0.3克
═
得：Z=14.25克
∴溶質的質量=2.85克+14.25克=17.1克．
答：鎂條中單質鎂的質量分數是80%；第三次實驗后的溶液中，溶質的質量是17.1克．
點評：學會分析表格的方法，注意（3）溶質包含兩部分：和氧化鎂反應生成氯化鎂以及和鎂反應生成氯化鎂．