题目内容

镁是活泼的金属,在空气中易被氧化形成金属氧化物.为了探究一块表面被氧化的镁条的组成,某同学在实验室用未知浓度的稀盐酸分别进行了三次实验,实验记录如下表:
第一次第二次第三次
镁条质量/g1.536
盐酸质量/g150150150
反应后的混合物质量/g151.4152.8155.7
分析上述数据后,回答:(假设:镁条中单质与氧化物的质量比一定;镁条在酸溶液中与氧化物反应后再与单质反应)
(1)原单质镁表面发生氧化反应的化学方程式为:______.
(2)镁条中单质镁的质量分数是多少?
(3)第三次实验后的溶液中,溶质的质量是多少?
【答案】分析:(1)反应物和生成物已经给出,只要配平和注明气体符号和反应条件等.
(2)分析表格可以发现,第一次镁已经和盐酸已经开始反应,并且盐酸有剩余.
(3)分析表格发现,每加入1.5克金属放出氢气的质量是0.1克,所以加入6克金属,放出氢气的质量应该是0.4克,大于0.3克,因此镁条过量,酸完全反应.
解答:解::(1)反应物和生成物已经给出,只要配平和注明气体符号和反应条件即可,故答案为:2Mg+O2=2MgO.
(2)比较第一次和第二次可以发现,盐酸都是150克,当镁条的质量增大时,氢气的质量也随之增加.说明第一次镁已经和盐酸已经开始反应,并且盐酸有剩余,生成H2的质量为1.5克+150克-151.4克=0.1 克,设需要镁的质量是X.
Mg+2HCl=MgCl2+H2
24            2
X             0.1克

 得:X=1.2克
∴镁条中单质镁的质量分数为=×100%=80%.
(3)分析表格发现,每加入1.5克金属放出氢气的质量是0.1克,所以加入6克金属,放出氢气的质量应该是0.4克,大于0.3克,因此第三次中镁条过量,酸完全反应.第三次实验中,生成的氢气质量为 6克+150克-155.7克=0.3克,6克镁条中含MgO 的质量=6克×(1-80%)=1.2克,镁的质量=6克×80%=4.8克.设和氧化镁反应生成氯化镁的质量是Y,和镁反应生成氯化镁的质量是Z.
MgO+2HCl=MgCl2+H2O
40        95
1.2克     Y

得:Y=2.85克
Mg+2HCl=MgCl2+H2
        95    2
        Z   0.3克

得:Z=14.25克
∴溶质的质量=2.85克+14.25克=17.1克.
答:镁条中单质镁的质量分数是80%;第三次实验后的溶液中,溶质的质量是17.1克.
点评:学会分析表格的方法,注意(3)溶质包含两部分:和氧化镁反应生成氯化镁以及和镁反应生成氯化镁.
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