Question

为测定镁和硫酸镁固体混合物中镁元素的质量分数，现称取混合物10克，放入一干净的烧杯中，然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100克，平均分四次加入其中，充分反应，实验所得数据见下表（Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
）：

实验	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀硫酸的质量/g	25	25	25	25
生成氢气的总质量/g	0.15	x	0.4	0.4

（1）上表中X的数值是

 

．
（2）固体混合物中镁元素的质量分数是多少？
（3）求反应后溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）第3次加入稀硫酸时，仍然能够产生氢气，说明第2次加入稀硫酸时，硫酸完全反应，生成的氢气应该和第1次生成氢气的质量相等；
（2）根据氢气的质量求出混合物中镁的质量以及硫酸镁的质量，进而求出硫酸镁中镁元素的质量，加上镁的质量可知混合物镁元素的总质量，比上混合物的质量即是镁元素的质量分数；
（3）根据生成的硫酸镁以及原混合物中硫酸镁的质量，利用溶质质量分数公式求出反应后溶液中硫酸镁的质量分数即可．

解答：解：（1）第1次和第2次反应生成的氢气质量相等，都是0.15g，所以第1、2次加入稀硫酸完全反应后，一共产生0.3g氢气，X的数值为0.3；故填：0.3；
故填：0.3；
（2）设混合物中镁的质量为y，生成硫酸镁的质量为z．
由表中提供的数据可知，镁完全反应后生成氢气的质量为0.4g，
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24        120   2
 y        z    0.4g

24

y

=

120

z

=

2

0.4g

y=4.8g
z=24g
则原混合物中硫酸镁的质量为：10g-4.8g=5.2g
硫酸镁中镁元素的质量为：5.2g×

24

120

×100%=1.04g
固体混合物中镁元素的质量分数为：

4.8g+1.04g

10g

×100%=58.4%；
（3）反应后溶液中硫酸镁的质量分数=

24g+5.2g

10g+100g-0.4g

×100%=26.7%
答：（2）固体混合物中镁元素的质量分数是58.4%；
（3）反应后溶液中硫酸镁的质量分数为26.7%．

点评：本题主要考查有关化学方程式的计算以及溶质的质量分数的计算，难度较大，需要注意规范的解题步骤．