Question

5．为测定镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数，先称取混合物10g，放入一干净的烧杯中，然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100g，平均分五次加入其中，充分振荡，实验所得数据如下表：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加入稀硫酸的质量/g	20	20	20	20	20
生成气体的总质量/g	0.12	x	0.36	0.4	y

（l）上表中x=0.24、y=0.4．
（2）固体混合物中镁元素的质量分数为58.4%．
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数为多少？

Answer 1

分析 第一个20g稀硫酸对应0.12g氢气，而第三个20g对应的氢气为0.36g，说明每加入20g稀硫酸生成0.12g氢气，到第四次时应该为0.48g实际为0.4g，说明金属已经完全反应，所以氢气质量不再增加．
根据生成氢气的质量和对应的花絮二方程式求算单质镁的治理以及硫酸的质量，进而求算要求的质量分数．

解答 解：第一个20g稀硫酸对应0.12g氢气，而第三个20g对应的氢气为0.36g，说明每加入20g稀硫酸生成0.12g氢气，到第四次时应该为0.48g实际为0.4g，说明金属已经完全反应，所以氢气质量不再增加，所以x=0.24，y=0.4
设10g混合物中镁单质的质量为x．
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
24                          2
x                            0.4g
$\frac{24}{2}$=$\frac{x}{0.4g}$
x=4.8g
固体混合物中镁元素的质量分数为$\frac{4.8g+（10g-4.8g）×\frac{24}{24+32+16×4}×100%}{10g}$×100%=58.4%
每加入20g稀硫酸生成0.12g氢气，
设20g稀硫酸中溶质的质量为y
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
        98                   2
         y                   0.12g
$\frac{98}{2}$=$\frac{y}{0.12g}$
y=5.88g
所用稀硫酸的溶质质量分数为$\frac{5.88g}{20g}$×100%=29.4%
答：（l）上表中x=0.24、y=0.4．
（2）固体混合物中镁元素的质量分数为 58.4%．
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数为29.4%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．