题目内容
(7分)菱镁矿的主要成分是MgCO3,为了分析某菱镁矿中镁元素的含量,某学习小组进行了实验研究。取10g菱镁矿,逐渐加入未知浓度的H2SO4溶液,生成的气体全部用NaOH溶液吸收,NaOH溶液增加的质量记录如下表:
加入H2S04溶液的质量/g | 50 | 100 | 150 | 200 |
NaOH溶液增加的质量/g | 2.2 | 4.4 | 4.4 | 4.4 |
(1)10g菱镁矿与H2SO4溶液完全反应,生成CO2的质量为 。
(2)计算该菱镁矿中镁元素的质量分数。(写出计算过程)
(3)该实验研究中所用H2SO4溶液的溶质的质量分数是 。
(4)为避免溶液排放对环境的影响,某同学对上述反应后溶液进行了过滤,并在滤液中加入了l.71%的Ba(OH)2溶液。请你画出加入Ba(OH)2溶液的质量与产生沉淀的质量的关系图。(在答题卡的坐标中作图,并标出曲线折点的坐标)
(1)4.4g
(2)菱镁矿中镁元素的质量分数为24%。
(3)9.8%
(4)作图见下图曲线
解析试题分析:(1)碳酸镁可与稀硫酸反应生成二氧化碳气体,氢氧化钠可与二氧化碳气体反应。所以氢氧化钠溶液增重的质量即为反应生成的二氧化碳的质量。由于氢氧化钠溶液增重的质量最大值为4.4g。所以生成CO2的质量为4.4g。
(2)根据题意可知:已知量为生成二氧化碳的质量;未知量为菱镁矿中镁元素的质量分数。解题思路:可根据二氧化碳与碳酸镁在反应体系中的质量关系,求出碳酸镁的质量。再进一步可计算出菱镁矿中镁元素的质量分数。具体过程如下:
解:设菱镁矿中MgCO3的质量为x。
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑
84 44
x 4.4g
84∶44=x∶4.4g
x = 8.4g
菱镁矿中镁元素的质量分数=[(8.4g×24/84)÷10g]×100%=24%
答:该菱镁矿中镁元素的质量分数为24%。
(3)根据表格中的数据可知:第一、二两次中的硫酸完全反应,所以可根据第一、二两次中二氧化碳的质量计算出参加反应的硫酸的质量,进一步计算出硫酸的质量分数。具体过程如下:
解:设所用H2SO4溶液的溶质的质量分数为y
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑
98 44
100gy 4.4g
98:44=100gy:4.4g
y = 9.8%
所用H2SO4溶液的溶质的质量分数为9.8%。
(4)加入的氢氧化钡可先与过量的稀硫酸反应。由于过量的稀硫酸中硫酸的质量为(200g—100g)×9.8%= 9.8g。根据反应的化学方程式可计算出:可恰好反应掉氢氧化钡溶液的质量为1000g,同时生成硫酸钡沉淀的质量为23.3 g。所以图像中的第一个折点的坐标为(1000,23.3 )。
再加入的氢氧化钡与硫酸镁反应。根据反应的化学方程式可计算出:硫酸镁的质量为12 g,可恰好反应掉氢氧化钡溶液的质量为1000g,同时生成硫酸钡沉淀的质量为23.3 g,生成氢氧化镁沉淀的质量为5.8 g。因此图像中的第二个折点所用的氢氧化钡溶液的质量为1000 g+1000 g=2000 g。同时沉淀的质量为23.3 g+23.3 g+5.8 g=52.4 g。所以图像中的第二个折点的坐标为(2000,52.4)。
再加入氢氧化钡时,不再产生沉淀。可根据规律进行描点和画图为:
考点:根据化学方程式的计算
在反应3X+4Y=2Z中,已知X的相对分子质量是32,Z的相对分子质量是102,则Y的相对分子质量为
A.27 | B.70 | C.108 | D.1 72 |
化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究
【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响?
【作出猜想】a、可能与金属本身的性质有关
b、可能与盐酸的浓度有关
【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨.
实验(1)为探究猜想a,小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片,然后分别加入相同尝试和质量的稀盐酸,观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡,放铁片的试管中只产生少量气泡,发生反应的化学方程式有 .
从实验现象可判断:金属活动性Zn Fe(填“<”“=”“>”).
得出结论:金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关,金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是 .
实验(2)为探究猜想b,小组同学设计如图的装置进行实验,其中注射器的作用是 .所用药品,实验数据如下表:
实验编号 | 选用金属(均取2g) | 盐酸质量分数(均取50mL) | 每分钟产生氢气的体积/mL | |||||
1分钟 | 1﹣2分钟 | 2﹣3分钟 | 3﹣4分钟 | 4﹣5分钟 | 前5分钟共收集气体 | |||
Ⅰ | 锌片 | 15% | 2.9 | 16.9 | 11.0 | 9.2 | 7.6 | 48.5 |
Ⅱ | 锌片 | 5% | 1.6 | 8.4 | 5.9 | 4.8 | 3.7 | 24.4 |
.
【反思评价】根据表一中实验Ⅱ数据分析,请描述锌与盐酸发生反应快慢的变化情况并解释原因
通过以上探究,你认为金属与盐酸反应的剧烈程度可能还受哪些因素的影响 (写一条即可).
【拓展延伸】很多金属不仅能与酸反应,也能与盐酸溶液反应,现将a g铁钉投入到CuSO4溶液中,反应一段时间后,将固体取出洗净、烘干,称重为b g,则生成铜的质量为 .