Question

10．取4.4g部分被氧化的鎂帶樣品，加入到147g溶質質量分數為10%的H₂SO₄溶液中，鎂帶和H₂SO₄均恰好完成反應．
（1）寫出上述鎂帶在H₂SO₄溶液中發生反應的化學方程式MgO+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O；Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑．
（2）反應完成后生成MgSO₄的質量為18g．
（3）該鎂帶樣品中MgO的質量為2g．其中未被氧化與已被氧化的鎂元素的質量比為2：1．
（4）若生成的MgSO₄溶液是不飽和溶液，求該溶液的質量為多少（寫出計算過程）？

Answer 1

分析 （1）根據氧化鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂和水，鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣解答；
（2）鎂和氧化鎂中的鎂元素完全轉化到硫酸鎂中，H₂SO₄溶液中硫酸根素完全轉化到硫酸鎂中；根據硫酸鎂中鎂和硫酸根的質量比可以求出硫酸鎂的種質量；
（3）根據鎂和氧化鎂中的鎂元素完全轉化到硫酸鎂中，利用元素守恒解答；
（4）根據質量守恒定律求出反應后溶液的質量．

解答 解：
（1）氧化鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂和水，反應的化學方程式為：MgO+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O；鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，反應的化學方程式為：Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑；
（2）147g溶質質量分數為10%的H₂SO₄溶液中硫酸根的質量=147g×10%×$\frac{96}{98}$×100%=14.4g
反應完成后生成MgSO₄的質量為：14.4g÷$\frac{96}{120}$=18g
（3）鎂和氧化鎂中的鎂元素完全轉化到硫酸鎂中，18g硫酸鎂中，鎂元素的質量=18g×$\frac{24}{120}$=3.6g
鎂和氧化鎂中的氧元素=4.4g-3.6g=0.8g
該鎂帶樣品中MgO的質量為：0.8g÷$\frac{16}{40}$=2g，鎂元素質量=2g-0.8g=1.2g
未被氧化的鎂元素的質量=4.4g-2g=2.4g
其中未被氧化與已被氧化的鎂元素的質量比為：2.4g：1.2g=2：1；
（4）設2.4g鎂與酸反應生成氫氣的質量為x
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑；
24                          2
2.4g                        x
$\frac{24}{2.4g}$=$\frac{2}{x}$
x≈0.2g
該溶液的質量為4.4g+147g-0.2g=151.2g
答案：
（1）MgO+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O；Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑；
（2）18；
（3）2；2：1；
（4）該溶液的質量為151.2g．

點評 本題難度不大，掌握利用化學方程式與溶質質量分數的綜合計算即可正確解答本題，解題時要注意解題的規范性．