Question

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

Answer 1

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