Question

（3分）某二价金属M的氧化物10 g与90 g稀硫酸恰好完全反应后，形成无色透明溶液，测得反应后溶液中溶质的质量分数为30% 。请计算（保留一位小数）：
（1）该金属M的相对原子质量和上述稀硫酸中溶质的质量分数。
（2）反应后的溶液中，氢元素与氧元素的质量比。

Answer 1

（1）24   27.2%   （2）35：352

试题分析：（1）二价金属M的氧化物的化学式可以表示为MO，金属氧化物与硫酸反应生成金属M的硫酸盐和水，故该反应的化学方程式为MO+H₂SO₄=MSO₄+H₂O，根据质量守恒定律，反应后所得溶液质量=10g+90g=100g，所以反应后的溶液中溶质质量=100g×30% =30g。
根据反应的化学方程式中，金属氧化物与所生成硫酸盐的质量比，以及硫酸与所生成硫酸盐的质量比，利用硫酸盐的质量，可计算出金属M的相对原子质量，及反应消耗硫酸的质量，进而可求出稀硫酸中溶质的质量分数。
设金属M的相对原子质量为m，稀硫酸中H₂SO₄的质量为x
MO  +  H₂SO₄ =  MSO₄  +  H₂O
m+16    98     m+96
10g     x      30g
（m+16）：（m+96）= 10g：30g
解得m=24
98：x =（m+96）：30g 
解得x=24.5g
则稀硫酸中溶质质量分数=×100%=27.2%
（2）由于二者恰好完全反应，故所得的溶液为硫酸盐的溶液，其中氢元素全部含在溶剂水中，而氧元素则分别含在水和溶质硫酸盐中，利用水和硫酸盐的质量关系，可计算溶液中氢、氧元素质量比。
已知反应后的溶液中MSO₄的质量分数为30%，则H₂O为70%
即水与硫酸盐的质量比为m (H₂O) ：m (MSO₄) =70：30 =7：3
设水的质量为7，则硫酸盐的质量为3
所以氢氧元素的质量比为m (H) ：m (O)=（7×）：（7×+3×）=35：352。
点评：这是一道关于化学方程式及溶质质量分数的计算题，要求学生有较强的分析能力，解答时，要能先根据反应原理，以及反应后的溶液和溶质质量分数，来求出生成的硫酸盐的质量，然后再根据相关的化学反应方程式，并依据已知量对未知的应求量进行求解计算即可，注意解题要规范。