Question

实验室有一瓶浓硫酸，瓶上标答内容如图所示，请你根据标签上提供的数据能答下列问题．
（1）用500mL浓硫酸可以配制溶质量分数为20%的硫酸______g；
（2）利用刚配制好的硫酸测定某二价金属（M）的纯度，取6克该不纯金属粉未（所含有的杂质不与酸和水反应）；再取刚配好的溶液98克，混合至恰好完全对应后过滤，将滤液蒸干．得到粉末状固体质量为24.0克．
①金属M发生反应的化学方程式为______；
②利用已知条件求解反应生成氢气质量（X）的比例式为______；
③金属M的元素符号是______；
④该金属的纯度为______；
⑤若反应后的溶液只含有一种溶质，向反应后所得溶液中加入141.6克水，则此时溶液中溶质的质量分数是______．

Answer 1

解：（1）设可以配制溶质量分数为20%的硫酸质量为x
500mL×1.84g/cm³×40%=x×20%
解之得 x=1840g
故答案为：1840g；
（2）①金属M呈+2价，所以与硫酸反应生成硫酸盐的化学式为MSO₄；所以反应的化学方程式为M+H₂SO₄=MSO₄+H₂↑；
故答案为：M+H₂SO₄=MSO₄+H₂↑；
②根据反应的化学方程式，由硫酸的质量可求得生成氢气的质量；
M+H₂SO₄=MSO₄+H₂↑
98 2
98g×20% x
98：2=（98g×20%）：x
解之得 x=0.4g
故答案为：98：2=（98g×20%）：x
③硫酸中硫酸根的质量=98g×20%××100%=19.2g
则反应后所得粉末状固体盐中金属M的质量与硫酸根的质量比=（24.0g-19.2g）：19.2g=24：96
则金属M的相对原子质量为24，可判断金属M为镁；
故答案为：Mg；
④该金属的纯度=×100%=80%
故答案为：80%；
⑤溶液中溶质的质量分数=×100%≈10%
分析：（1）利用稀释前后溶液中溶质质量不变，结合标签，根据浓硫酸的质量及质量分数计算稀释后溶液的质量；
（2）分析反应的反应过程，写出反应的化学方程式，根据反应物硫酸的质量，计算生成氢气的质量、反应消耗金属M的质量及金属的相对原子质量，并使用金属的相对原子质量确定金属元素；最后由生成硫酸盐的质量计算加水后所得溶液的质量分数．
点评：根据质量守恒定律，金属M与硫酸反应后所得溶液的质量=参加反应金属M的质量+稀硫酸的质量-放出氢气的质量．