题目内容
若取质量均为mg的镁和铁，分别投入到50g溶质质量分数相同的硫酸中，充分反应后，均产生0.2g氢气．请分析推断和计算：
（1）充分反应后，一定有剩余的金属是
（2）硫酸中H2SO4的质量分数．（相对原子质量：H-1、O-16、S-32、Mg-24、Fe-56）
（1）充分反应后，一定有剩余的金属是
镁
镁
，m的取值范围为m≥5.6
m≥5.6
；（2）硫酸中H2SO4的质量分数．（相对原子质量：H-1、O-16、S-32、Mg-24、Fe-56）
分析：等质量铁和镁与足量的稀硫酸反应，镁放出氢气的质量大于铁，而题设中产生氢气量均为0.2g，可推断出稀硫酸量不足而被完全反应，而金属镁一定有剩余；假设铁与硫酸恰好完全反应，根据生成氢气的质量可计算出金属质量m的最小值及参加反应的硫酸的质量，然后计算该稀硫酸中溶质的质量分数．
解答：解：根据反应的化学方程式：
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
56 2 24 2
5.6g 0.2g 2.4g 0.2g
故可得知，等质量铁和镁与足量的稀硫酸反应，镁放出氢气的质量大于铁；
根据题中信息可以知道等质量的铁和镁，产生等质量的氢气，故可判断金属镁一定有剩余、铁可能有剩余或恰好完全反应；
产生0.2g氢气可计算至少需要5.6g铁，即m的值等于5.6g时铁无剩余，大于5.6g时有剩余；即m的值大于等于5.6g，
（2）根据（1）中的解答可以知道，稀硫酸的量不足，
设生成0.2g氢气需要硫酸的质量为x
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
98 2
x 0.2g
=
解得：x=9.8g
所以稀硫酸中溶质的质量分数=
×100%=19.6%；
答：硫酸中H2SO4的质量分数为19.6%．
故答案为：（1）镁；m≥5.6；
（2）19.6%．
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
56 2 24 2
5.6g 0.2g 2.4g 0.2g
故可得知，等质量铁和镁与足量的稀硫酸反应，镁放出氢气的质量大于铁；
根据题中信息可以知道等质量的铁和镁，产生等质量的氢气，故可判断金属镁一定有剩余、铁可能有剩余或恰好完全反应；
产生0.2g氢气可计算至少需要5.6g铁，即m的值等于5.6g时铁无剩余，大于5.6g时有剩余；即m的值大于等于5.6g，
（2）根据（1）中的解答可以知道，稀硫酸的量不足，
设生成0.2g氢气需要硫酸的质量为x
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
98 2
x 0.2g
| 98 |
| x |
| 2 |
| 0.2g |
解得：x=9.8g
所以稀硫酸中溶质的质量分数=
| 9.8g |
| 50g |
答：硫酸中H2SO4的质量分数为19.6%．
故答案为：（1）镁；m≥5.6；
（2）19.6%．
点评：本题考查了金属与酸反应生成的氢气质量的有关计算，完成此题，可以依据已有的知识结合根据化学方程式的计算进行．
练习册系列答案
相关题目
请按要求回答下列问题：
（1）根据下表的实验内容，从上图中选择合适的仪器装置，填入表中。
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实验内容 |
选用的仪器装置（填字母） |
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制取和收集氧气 |
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制取和收集氢气 |
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氢气还原氧化铜 |
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制取和收集二氧化碳 |
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（2）在实验室中，加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，写出该反应的化学方程式____________________________________；某同学在实验室中，欲从高锰酸钾受热分解后的残渣中回收二氧化锰（已知高锰酸钾、锰酸钾溶于水，二氧化锰难溶于水），正确的实验操作是___________（填序号）。
①溶解、蒸发、结晶 ②溶解、过滤 ③过滤、蒸发、结晶
（3）在氢气还原氧化铜的实验过程中，观察到的现象是_________________________
_____________________________________________________________。
（4）若取质量均为mg的镁和铁，分别投入到50g溶质质量分数相同的硫酸中，充分反应后，均产生0．2g氢气。可推断出：
①充分反应后，一定有剩余的金属是___________。
②m的取值范围为___________，反应中消耗掉金属镁的质量为___________。
③硫酸中H2SO4的质量分数为___________。
质量分数为_______。