Question

將1.5 g混有銅粉的鎂粉投入100g稀硫酸中，至不再產(chǎn)生氣泡為止，共收集0.1 g氣體．過濾后，向所得溶液滴入質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液．開始滴入時無沉淀生成，滴加一定質(zhì)量的氫氧化鈉溶液后開始出現(xiàn)白色沉淀．當?shù)渭託溲趸�鈉溶液的質(zhì)量為80g時，恰好得到最多的沉淀量2.9 g．試求：
（1）原混合物中鎂的質(zhì)量分數(shù)；
（2）最終所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（計算結(jié)果保留至0.01%）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)金屬的活動性可知，銅不能和稀硫酸發(fā)生置換反應，故混合物中只有鎂能和稀硫酸反應，根據(jù)化學方程式得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，通過計算得出鎂的質(zhì)量．然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．
（2）欲正確解答本題，需知接下來會發(fā)生哪些化學反應，然后根據(jù)化學方程式得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，通過計算得出鎂的質(zhì)量．然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．
解答：解：（1）設原混合物中鎂的質(zhì)量為x，
Mg+H₂S0₄=MgSO₄+H₂↑
24             2
x            0.1g
∴24：2=x：0.1g，
解之得：x=1.2g，
原混合物中鎂的質(zhì)量分數(shù)為：=80%．
（2）首先中和未反應的H₂SO₄，方程式為H₂SO₄+2NaOH=Na₂S0₄+2H₂O，然后再發(fā)生如下反應：MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓（即NaOH全部轉(zhuǎn)化為Na₂SO₄）
設最終所得Na₂S0₄的質(zhì)量為y，
2NaOH～Na₂SO₄
80    142
80 g×10%        y
∴
解之得：y=14.2g，
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應后所得溶液質(zhì)量為：100g+80g+1.2g-0.1g-2.9g=178.2g，
則最終所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：≈7.97%．
答：原混合物中鎂的質(zhì)量分數(shù)為80%，最終所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.97%．
點評：本題主要考查學生運用化學方程式和溶質(zhì)質(zhì)量公式進行計算的能力．