Question

某化學興趣小組為了測定鎂銅合金中鎂的質量分數，取出3g合金樣品，將60g稀硫酸分6次加入樣品中，充分反應后過濾、洗滌、干燥、稱重，得到的實驗數據如下：

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

（1）從以上數據可知，這六次實驗中，第     次加入稀硫酸時樣品中的鎂已經完全反應；表格中，m=              。
（2）第六次實驗后，所得溶液中硫酸鎂的質量分數（要求寫出計算過程，結果保留到0.1％）

Answer 1

五        2.5        19.3%

試題分析：從以上數據可知，這六次實驗中，第五次加入稀硫酸時樣品中的鎂已經完全反應，因為前面每次減少的質量都是0.5g，而本次只有0.4g，所以鎂應該完全反應了，根據圖表，每次加入10g稀硫酸，會反應掉0.5g的鎂，所以m=2.5g，先求出硫酸鎂的質量，根據反應中一共反應掉鎂的質量為3g-0.6g=2.4g，溶液的質量等于總質量減去產生的氫氣的質量，所以氫氣質量也要求出來，設生成硫酸鎂的質量為x，生成氫氣的質量為y
Mg + H₂SO₄ ="==" MgSO₄ + H₂↑
24          120     2
2.4g          x      y
24/2.4g=120/x        x="12g"
24/2.4g =2/y         y="0.2g"
第六次實驗后，所得溶液中硫酸鎂的質量分數為：12g/(2.4g+60g-0.2g)*100%=19.3%