Question

5．為測定鎂和硫酸鎂固體混合物中鎂元素的質量分數(shù)，先稱取混合物10g，放入一干凈的燒杯中，然后取一定溶質質量分數(shù)的稀硫酸100g，平均分五次加入其中，充分振蕩，實驗所得數(shù)據(jù)如下表：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加入稀硫酸的質量/g	20	20	20	20	20
生成氣體的總質量/g	0.12	x	0.36	0.4	y

（l）上表中x=0.24、y=0.4．
（2）固體混合物中鎂元素的質量分數(shù)為58.4%．
（3）所用稀硫酸的溶質質量分數(shù)為多少？

Answer 1

分析 第一個20g稀硫酸對應0.12g氫氣，而第三個20g對應的氫氣為0.36g，說明每加入20g稀硫酸生成0.12g氫氣，到第四次時應該為0.48g實際為0.4g，說明金屬已經(jīng)完全反應，所以氫氣質量不再增加．
根據(jù)生成氫氣的質量和對應的花絮二方程式求算單質鎂的治理以及硫酸的質量，進而求算要求的質量分數(shù)．

解答 解：第一個20g稀硫酸對應0.12g氫氣，而第三個20g對應的氫氣為0.36g，說明每加入20g稀硫酸生成0.12g氫氣，到第四次時應該為0.48g實際為0.4g，說明金屬已經(jīng)完全反應，所以氫氣質量不再增加，所以x=0.24，y=0.4
設10g混合物中鎂單質的質量為x．
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
24                          2
x                            0.4g
$\frac{24}{2}$=$\frac{x}{0.4g}$
x=4.8g
固體混合物中鎂元素的質量分數(shù)為$\frac{4.8g+（10g-4.8g）×\frac{24}{24+32+16×4}×100%}{10g}$×100%=58.4%
每加入20g稀硫酸生成0.12g氫氣，
設20g稀硫酸中溶質的質量為y
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
        98                   2
         y                   0.12g
$\frac{98}{2}$=$\frac{y}{0.12g}$
y=5.88g
所用稀硫酸的溶質質量分數(shù)為$\frac{5.88g}{20g}$×100%=29.4%
答：（l）上表中x=0.24、y=0.4．
（2）固體混合物中鎂元素的質量分數(shù)為 58.4%．
（3）所用稀硫酸的溶質質量分數(shù)為29.4%．

點評 根據(jù)化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．