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15.菱镁矿的主要成分是MgCO3,为了分析某菱镁矿中镁元素的含量,某学习小组进行了实验研究.取10g菱镁矿,逐渐加入未知浓度的H2SO4溶液,生成的气体全部用NaOH溶液吸收,加入硫酸溶液的质量与NaOH溶液增加的质量变化关系记录如下图(菱镁矿中的杂质不溶于水,不与酸发生反应),求
(1)10g菱镁矿与H2SO4溶液完全反应,生成CO2的质量为4.4g.
(2)计算该菱镁矿中镁元素的质量分数.
(3)计算该实验研究中所用H2SO4溶液的溶质的质量分数.

分析 (1)根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以氢氧化钠溶液增加的质量就是二氧化碳的质量;
(2)根据碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,依据二氧化碳的质量求出碳酸镁的质量,进而求出镁元素的质量分数;
(3)根据二氧化碳的质量求出参加反应的硫酸的质量,再求出硫酸的质量分数.

解答 解:(1)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以氢氧化钠溶液增加的质量就是二氧化碳的质量,通过图象可以看出生成二氧化碳的质量是4.4g;
(2)设菱镁矿中MgCO3的质量为x,
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑
84     98    120      44
x                    4.4g
$\frac{84}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=8.4g
所以菱镁矿中镁元素的质量分数为:$\frac{8.4g×\frac{24}{84}×100%}{10g}$×100%=24%;
(3)设参加反应的硫酸是y时,生成的二氧化碳质量为2.2g
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑
       98             44
       y              2.2g
    $\frac{98}{y}$=$\frac{44}{2.2g}$
    y=4.9g
所以硫酸的质量分数为:$\frac{4.9g}{50g}$×100%=9.8%.
故答案为:(1)4.4g;
(2)菱镁矿中镁元素的质量分数为24%;
(3)硫酸的质量分数为9.8%.

点评 本题是一道综合性很强的根据化学方程式计算,只要找准已知量和相应未知量是解答此类题目的关键所在.

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【猜想一】固体燃料是固态的酒精吗?
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【得出结论2】根据资料二,白色的无水硫酸铜遇到水变成蓝色.
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如图所示,晓敏同学取适量固体燃料置于某装置中,用火柴点燃,并将燃烧产生的气体依次通过以下装置.固体燃料燃烧后,有少量固体残余.

【实验现象】
①A中白色固体部分变蓝,说明燃烧的生成物中有水,可知固体燃料中一定含有氢元素.
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