Question

分别向同浓度、同质量的稀硫酸中放入足量的①Mg、②MgO、③Mg（OH）₂、④MgCO₃，反应完全后所得溶液中溶质质量分数相同的是________．

Answer 1

②④
分析：根据化学变化前后元素质量不变，可知消耗质量和质量分数均相同的稀硫酸时，Mg、MgO、Mg（OH）₂、MgCO₃四种物质恰好完全反应完全后（反应物均完全反应）生成硫酸镁质量相等，即反应后所得溶液中溶质质量相等；因此，为比较所得溶液中溶质质量分数大小，只需要考虑反应后生成水的量的变化即可完成比较．
解答：根据反应的化学方程式，可判断与等质量的硫酸恰好完全反应后溶液质量的增加值为
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑ 溶液质量增加
24 98 120 2 24-2=22
MgO+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O 溶液质量增加
40 98 120 40
Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O 溶液质量增加
58 98 120 58
MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑ 溶液质量增加
84 98 120 44 84-44=40
根据反应后溶液溶液量，与镁反应时溶液增加量最小，即与镁恰好完全反应时所得溶液的质量最小，而反应后所得溶质硫酸镁的质量相同，因此，与镁反应后所得溶液的溶质质量分数最大；同理分析可得与氢氧化镁反应后所得溶液的溶质质量分数最小；氧化镁和碳酸镁分别与等质量的硫酸恰好完全反应后溶液的溶质质量分数相等．
故答案为：②④．
点评：本题的解决技巧在于利用化学变化前后元素质量不变，判断出反应后所得溶液中溶质质量相等，这使得本题的解答简便很多．