Question

為了測定某硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，善潔同學取20片如標簽所示的胃藥放入燒杯中，再取250g該硫酸溶液分五次加入燒杯中（胃藥中的其它成分不溶于水且不與其它物質(zhì)反應），每次均充分反應，實驗數(shù)據(jù)如表格所示．

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
加入硫酸的質(zhì)量（g）	50.0	50.0	50.0	50.0	50.0
剩余固體的質(zhì)量（g）	17.1	14.2	11.3	m	8.4

（1）發(fā)生反應的化學方程式為

 

；
（2）根據(jù)固體的質(zhì)量列出第一次參加反應的硫酸溶質(zhì)質(zhì)量（x）的比例式

 

；
（3）用98%的濃硫酸配制恰好完全反應時所需的上述硫酸，需要加水的體積為

 

；
（4）若在恰好完全反應時即停止加入硫酸，將反應后的溶液蒸發(fā)掉11.6g水得到一種不飽和溶液，則最終所得的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為

 

；
（5）若用含雜質(zhì)20%的生石灰處理上述恰好完全反應后剩余的硫酸，需要這種生石灰的質(zhì)量為

 

．

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算,有關溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）根據(jù)標簽可知是氫氧化鎂和硫酸反應，生成硫酸鎂和水寫出反應的化學方程式；
（2）根據(jù)標簽可知是氫氧化鎂樣品的質(zhì)量為20g，利用第一次反應消耗的氫氧化鎂的質(zhì)量20g-17.1g=2.9g，列出第一次參加反應的硫酸溶質(zhì)質(zhì)量（x）的比例式；
（3）由化學方程式計算出硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，配制硫酸過程中溶質(zhì)質(zhì)量不變解答；
（4）根據(jù)氫氧化鎂的質(zhì)量求出硫酸鎂的質(zhì)量，進而求出終所得的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（5）根據(jù)氧化鈣和硫酸反應的方程式求解．

解答：解：
（1）氫氧化鎂和硫酸反應，生成硫酸鎂和水，反應的化學方程式為：Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O；
（2）設第一次參加反應的硫酸溶質(zhì)質(zhì)量為x，氫氧化鎂的質(zhì)量為20g，利用第一次反應消耗的氫氧化鎂的質(zhì)量20g-17.1g=2.9g
Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O
 58       98
 2.9g      x

58

2.9g

=

98

x

x=4.9g
（3）溶液均有均一性，50g硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為

4.9g

50g

×100%=9.8%，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，每50g硫酸消耗2.9g氫氧化鎂，第四次加50g硫酸，m的值為8.4g，恰好完全反應時消耗硫酸200g，氫氧化鎂的質(zhì)量為20-8.4g=11.6g，98%的濃硫酸配制恰好完全反應時所需的上述硫酸，需要加水的體積為：200g-

200g×9.8%

98%

=180g，即為180mL；
（4）設生成硫酸鎂的質(zhì)量為y
Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O
 58            120
 11.6g          y
y=24g
在恰好完全反應時即停止加入硫酸，將反應后的溶液蒸發(fā)掉11.6g水得到一種不飽和溶液，則最終所得的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為

24g

11.6g+200g-11.6g

×100%=12%
（5）需要這種生石灰的質(zhì)量為z
CaO+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O
56    98
z    50g×9.8%

56

z

=

98

50g×9.8%

z=2.8g
用含雜質(zhì)20%的生石灰的質(zhì)量為2.8g÷（1-20%）=3.5g
答案：
（1）Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O；   （2）

58

98

=

2.9g

x

；
（3）180ml；   （4）12%；   （5）3.5g．

點評：本題主要考查學生利用化學方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式進行計算的能力．