Question

13．將1.5g混有銅粉的鎂粉投入100g11.76%的稀硫酸中，至不再產(chǎn)生氣泡為止，共收集0.1g氣體．過濾后，向所得溶液滴入質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液．開始滴入時無沉淀生成，滴加一定質(zhì)量的氫氧化鈉溶液后開始出現(xiàn)白色沉淀．當?shù)渭託溲趸�鈉溶液的質(zhì)量為80g時，恰好得到最多的沉淀量2.9g．試求：
（1）原混合物中鎂的質(zhì)量分數(shù)；
（2）最終所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（計算結(jié)果保留至0.01%）
（3）請畫出平面直角坐標圖：要求以氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為橫坐標，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為縱坐標，并且標示出起點、折點的坐標．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬的活動性可知，銅不能和稀硫酸發(fā)生置換反應，故混合物中只有鎂能和稀硫酸反應，根據(jù)化學方程式得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，通過計算得出鎂的質(zhì)量．然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．
（2）欲正確解答本題，需知接下來會發(fā)生哪些化學反應，然后根據(jù)化學方程式得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，通過計算得出鎂的質(zhì)量．然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．
（3）根據(jù)題中信息分析解答．

解答 解：（1）設原混合物中鎂的質(zhì)量為x，
則Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
24               2
x                0.1 g
$\frac{24}{x}=\frac{2}{0.1g}$
x=1.2g
原混合物中鎂的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{1.2g}{1.5g}×$100%80%   
（2）過濾后，向所得溶液滴入質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液．氫氧化鈉首先中和未反應的H₂SO₄  發(fā)生如下反應：H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
然后再發(fā)生如下反應，MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓       即NaOH全部轉(zhuǎn)化為Na₂SO₄設最終所得Na₂SO₄的質(zhì)量為y，
2NaOH～Na₂SO₄
80             142
8080gg×10%      y  
  $\frac{80}{80g×10%}=\frac{142}{y}$
y=14.2g    
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應所得溶液質(zhì)量為100+80+1.2-0.1-2.9=178.2g． 
最終所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{14.2g}{178.2g}$×100%═7.97%
（3）平面直角坐標圖如下：

 答案：
（1）原混合物中鎂的質(zhì)量分數(shù)為80%
（2）最終所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.97%．
（3）

點評 本題主要考查學生運用化學方程式和溶質(zhì)質(zhì)量公式進行計算的能力．