Question

（3分）某二價金屬M的氧化物10 g與90 g稀硫酸恰好完全反應后，形成無色透明溶液，測得反應后溶液中溶質的質量分數為30% 。請計算（保留一位小數）：
（1）該金屬M的相對原子質量和上述稀硫酸中溶質的質量分數。
（2）反應后的溶液中，氫元素與氧元素的質量比。

Answer 1

（1）24   27.2%   （2）35：352

試題分析：（1）二價金屬M的氧化物的化學式可以表示為MO，金屬氧化物與硫酸反應生成金屬M的硫酸鹽和水，故該反應的化學方程式為MO+H₂SO₄=MSO₄+H₂O，根據質量守恒定律，反應后所得溶液質量=10g+90g=100g，所以反應后的溶液中溶質質量=100g×30% =30g。
根據反應的化學方程式中，金屬氧化物與所生成硫酸鹽的質量比，以及硫酸與所生成硫酸鹽的質量比，利用硫酸鹽的質量，可計算出金屬M的相對原子質量，及反應消耗硫酸的質量，進而可求出稀硫酸中溶質的質量分數。
設金屬M的相對原子質量為m，稀硫酸中H₂SO₄的質量為x
MO  +  H₂SO₄ =  MSO₄  +  H₂O
m+16    98     m+96
10g     x      30g
（m+16）：（m+96）= 10g：30g
解得m=24
98：x =（m+96）：30g 
解得x=24.5g
則稀硫酸中溶質質量分數=×100%=27.2%
（2）由于二者恰好完全反應，故所得的溶液為硫酸鹽的溶液，其中氫元素全部含在溶劑水中，而氧元素則分別含在水和溶質硫酸鹽中，利用水和硫酸鹽的質量關系，可計算溶液中氫、氧元素質量比。
已知反應后的溶液中MSO₄的質量分數為30%，則H₂O為70%
即水與硫酸鹽的質量比為m (H₂O) ：m (MSO₄) =70：30 =7：3
設水的質量為7，則硫酸鹽的質量為3
所以氫氧元素的質量比為m (H) ：m (O)=（7×）：（7×+3×）=35：352。
點評：這是一道關于化學方程式及溶質質量分數的計算題，要求學生有較強的分析能力，解答時，要能先根據反應原理，以及反應后的溶液和溶質質量分數，來求出生成的硫酸鹽的質量，然后再根據相關的化學反應方程式，并依據已知量對未知的應求量進行求解計算即可，注意解題要規范。