Question

【題目】為測定鎂和硫酸鎂固體混合物中鎂元素的質量分數，先稱取10g混合物，放入一干凈的燒杯中，然后取100g某溶質質量分數的稀硫酸，平均分五次加入其中，充分反應，實驗所得數據如下表：

（l）上表中m=_____、n=_____．

（2）請計算所用稀硫酸的溶質質量分數_______（結果保留一位小數）．

（3）固體混合物中，鎂元素的質量分數為_____．

（4）現有60g溶質質量分數為98%的濃硫酸，配制上述實驗中所需溶質質量分數的稀硫酸，需加水_g．

Answer 1

【答案】 0.24 0.4 29.4% 58.4% 140g

【解析】（l）固體混合物中的硫酸鎂不與稀硫酸反應，鎂能與稀硫酸反應生成氫氣。根據實驗數據可知，20g稀硫酸與足量鎂反應生成0.12g氫氣，m=0.36g-0.12g=0.24g，如果鎂的量充足，第4次實驗生成氣體的總質量應該是0.36g+0.12g=0.48g，而實際上是0.4g，說明鎂不足，當再加入稀硫酸時，也不再產生氫氣，故n= 0.4g。

（2）設20g稀硫酸中溶質的質量為x，。

Mg + H2SO4 == MgSO4 + H2↑

98 2

x 0.12g

=，解得x=5.88g

稀硫酸中溶質的質量分數是： ×100%=29.4%

（3）設固體混合物中鎂的質量是y.

Mg + H2SO4 == MgSO4 + H2↑

24 2

y 0.4g

=，解得y=4.8g

固體混合物中硫酸鎂的質量為：10g-4.8g=5.2g，硫酸鎂中鎂元素的質量為：5.2g×=1.04g， 固體混合物中鎂元素的質量分數為： ×100%= 58.4%

（4）溶液稀釋前后溶質的質量相等，設60g溶質質量分數為98%的濃硫酸，配制上述實驗中所需溶質質量分數的稀硫酸，需加水的質量是w。

60g×98%=（60g+w）×29.4% ，解得w=140g