Question

【題目】（12分）將1．5 g混有銅粉的鎂粉投入100g11．76%的稀硫酸中，至不再產生氣泡為止，共收集0．1 g氣體。過濾后，向所得溶液滴入質量分數為10％的氫氧化鈉溶液。開始滴入時無沉淀生成，滴加一定質量的氫氧化鈉溶液后開始出現白色沉淀。當滴加氫氧化鈉溶液的質量為80g時，恰好得到最多的沉淀量2．9 g。試求：

（1）原混合物中鎂的質量分數；

（2）最終所得溶液中溶質的質量分數。（計算結果保留至0．01%）

（3）請畫出平面直角坐標圖：要求以氫氧化鈉溶液的質量為橫坐標，產生沉淀的質量為縱坐標，并且標示出起點、折點的坐標

Answer 1

【答案】（1）80％ （2）7．97％

【解析】

試題分析：鎂與硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，利用化學方程式，根據氫氣與鎂反應的質量比即可計算出金屬鎂的質量；

解：（1）設原混合物中鎂的質量為x，

則Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑

24 2

x 0．1 g

24:x=2:0．1g

x=1．2g，

Mg％=1．2g／1．5g ×100%=80％

（2）加入的氫氧化鈉溶液先與溶液中的硫酸反應，將硫酸完全反應后氫氧化鈉再與硫酸鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氫氧化鎂沉淀。 H2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2O，MgSO4＋2NaOH=Na2SO4＋Mg(OH)2↓ ，根據反應的化學方程式可知，NaOH全部轉化為Na2SO4 ，根據轉化關系即可計算出溶質硫酸鈉的質量；

設最終所得Na2SO4的質量為y，

2NaOH ～ Na2SO4

80 142

80 g×10％ y

80: (80 g×10％)=142:y

y=14．2g

根據質量守恒定律，反應所得溶液質量=100 g＋80 g＋1．2 g—0．1 g—2．9 g＝178．2g

硫酸鈉溶液中溶質的質量分數= 14．2g/178．2g×100%==7．97%

（3）根據題意，當滴加氫氧化鈉溶液的質量為80g時，恰好得到最多的沉淀量2．9 g，即氫氧化鈉與硫酸、硫酸鎂前后反應的氫氧化鈉的質量為80g，生成的氫氧化鎂沉淀的質量為2．9g。利用化學方程式可計算出與硫酸反應的氫氧化鈉溶液的質量為56g。