Question

實驗室有一瓶濃硫酸，瓶上標答內容如圖所示，請你根據標簽上提供的數據能答下列問題．
（1）用500mL濃硫酸可以配制溶質量分數為20%的硫酸______g；
（2）利用剛配制好的硫酸測定某二價金屬（M）的純度，取6克該不純金屬粉未（所含有的雜質不與酸和水反應）；再取剛配好的溶液98克，混合至恰好完全對應后過濾，將濾液蒸干．得到粉末狀固體質量為24.0克．
①金屬M發生反應的化學方程式為______；
②利用已知條件求解反應生成氫氣質量（X）的比例式為______；
③金屬M的元素符號是______；
④該金屬的純度為______；
⑤若反應后的溶液只含有一種溶質，向反應后所得溶液中加入141.6克水，則此時溶液中溶質的質量分數是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用稀釋前后溶液中溶質質量不變，結合標簽，根據濃硫酸的質量及質量分數計算稀釋后溶液的質量；
（2）分析反應的反應過程，寫出反應的化學方程式，根據反應物硫酸的質量，計算生成氫氣的質量、反應消耗金屬M的質量及金屬的相對原子質量，并使用金屬的相對原子質量確定金屬元素；最后由生成硫酸鹽的質量計算加水后所得溶液的質量分數．
解答：解：（1）設可以配制溶質量分數為20%的硫酸質量為x
500mL×1.84g/cm³×40%=x×20%
解之得 x=1840g
故答案為：1840g；
（2）①金屬M呈+2價，所以與硫酸反應生成硫酸鹽的化學式為MSO₄；所以反應的化學方程式為M+H₂SO₄=MSO₄+H₂↑；
故答案為：M+H₂SO₄=MSO₄+H₂↑；
②根據反應的化學方程式，由硫酸的質量可求得生成氫氣的質量；
M+H₂SO₄=MSO₄+H₂↑
98           2
98g×20%     x
98：2=（98g×20%）：x
解之得 x=0.4g
故答案為：98：2=（98g×20%）：x
③硫酸中硫酸根的質量=98g×20%××100%=19.2g
則反應后所得粉末狀固體鹽中金屬M的質量與硫酸根的質量比=（24.0g-19.2g）：19.2g=24：96
則金屬M的相對原子質量為24，可判斷金屬M為鎂；
故答案為：Mg；
④該金屬的純度=×100%=80%
故答案為：80%；
⑤溶液中溶質的質量分數=×100%≈10%
點評：根據質量守恒定律，金屬M與硫酸反應后所得溶液的質量=參加反應金屬M的質量+稀硫酸的質量-放出氫氣的質量．