Question

稱取鎂和銅的混合物10g于燒杯中，然后取某稀硫酸100g，平均分成4次加入其中，充分反應后實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀硫酸的質量/g	25	25	25	25
生成氫氣的總質量/g	0.15	x	0.4	0.4

x = _____________；
上表中從第__________次起，硫酸過量；
求所用稀硫酸的溶質的質量分數(shù)。

Answer 1

(1) 0.3      (2) 3      (3) 29.4%

試題分析：向鎂和銅的混合物中加入稀硫酸，由于Mg＞H＞Cu，故鎂能反應產生氫氣，而銅不能。
（1）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，當?shù)?次加入25g稀硫酸后，生成氫氣的質量為0.15g；而第3次加入25g稀硫酸后，生成氫氣的質量為0.4g，說明第1次加入的25g稀硫酸完全反應，而鎂有剩余（會與繼續(xù)加入的硫酸反應產生氫氣），由此可知，每加入25g稀硫酸后，都能生成氫氣0.15g，故當?shù)?次加入25g稀硫酸后，生成氫氣的質量為0.15g×2=0.3g。
（2）由于每加入25g稀硫酸后，都能生成氫氣0.15g，故當?shù)?次加入25g稀硫酸后，應生成氫氣的質量為0.15g×3=0.45g，但實際只有0.4g，說明此時鎂已完全反應，即此時硫酸過量。
（3）根據(jù)上面的分析可知，前兩次的硫酸都是完全反應，故可根據(jù)反應產生的氫氣質量，計算出25g稀硫酸中硫酸的質量，進而求出硫酸的質量分數(shù)。
解：設25g稀硫酸中硫酸的質量為x。
Mg  +  H₂SO₄ =  MgSO₄  +  H₂↑
98                 2
x                 0.15g
98:2=x:0.15g
解得x=7.35g
則所用稀硫酸的溶質質量分數(shù)=×100%=29.4%
答：所用稀硫酸的溶質質量分數(shù)為29.4%。
點評：此題是關于化學方程式及溶質質量分數(shù)的計算題，主要是利用圖表及反應方程式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的數(shù)據(jù)分析能力；解題的關鍵是要明確每次所加稀硫酸與氫氣的關系，并能確定第幾次加入稀硫酸后鎂已完全反應，然后根據(jù)相關的化學反應方程式，并依據(jù)已知量對未知的應求量進行求解計算即可，注意解題要規(guī)范。