Question

某化学兴趣小组为了测定镁铜合金中镁的质量分数，取出3g合金样品，将60g稀硫酸分6次加入样品中，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重，得到的实验数据如表：

稀硫酸用量	剩余固体质量
第一次加入10g	mg
第二次加入10g	2.0g
第三次加入10g	1.5g
第四次加入10g	1.0g
第五次加入10g	0.6g
第六次加入10g	0.6g

（1）测定过程中发生反应的化学方程式为

 

；
（2）从以上数据可知，最后剩余的0.6g固体的成分是

 

；这六次实验中，第

 

次加入稀硫酸时样品中的镁已经完全反应；表格中，m=

 

．
（3）计算合金样品中镁的质量分数．
（4）计算所用的稀硫酸的质量分数．
（5）计算第五次结束后所形成的硫酸镁溶液的溶质质量分数．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：铜不能和稀硫酸反应，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气；
由表中的数据可知，第五次加入稀硫酸完全反应后，镁已经完全反应；10g稀硫酸和0.5g镁恰好完全反应；
根据镁的质量可以计算生成硫酸镁的质量，进一步可以计算硫酸镁溶液中硫酸镁的质量分数．

解答：解：（1）镁和稀硫酸反应的化学方程式为：Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑．
故填：Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑．
（2）完全反应后，剩余的0.6g固体是铜，这六次实验中，第五次加入稀硫酸后，剩余固体的质量是0.6g，与上一次剩余固体质量之差小于0.5g，说明样品中的镁已经完全反应，由第二、三次的结果可知，每10g稀硫酸消耗0.5g锌，所以m的值是2.5；
故填：铜；五；2.5．
（3）合金中，铜的质量是0.6g，镁的质量为：3g-0.6g=2.4g，
合金样品中镁的质量分数为：

2.4g

3g

×100%=80%；
答：合金样品中镁的质量分数为80%．
（4）解：设10g稀硫酸中硫酸的质量为x，
 Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，
 24      98
0.5g     x

24

98

=

0.5g

x

，
x=2.04g，
所用的稀硫酸的质量分数为：

2.04g

10g

×100%=20.4%，
答：所用的稀硫酸的质量分数为20.4%．
（5）解：设生成硫酸镁、氢气的质量分别为y、z，
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，
24                 120      2
2.4g                y         z

24

120

=

2.4g

y

，

24

2

=

2.4g

z

，
y=12g，z=0.2g，
最终形成的溶液质量为：50g+2.4g-0.2g=52.2g，
第五次结束后所形成的硫酸镁溶液的溶质质量分数为：

12g

52.2g

×100%=23.0%；
答：第五次结束后所形成的硫酸镁溶液的溶质质量分数为23.0%．

点评：计算最终所得溶液的质量时，应该减去反应生成氢气的质量，因为氢气不溶于水，从溶液中逸出．