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/g 1.5 3 6
盐酸质量/g 150 150 150
反应后的混合物质量/g 151.4 152.8 155.7
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？

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
$\text{[math]}$ ═ $\text{[math]}$
得：X=1.2克
∴镁条中单质镁的质量分数为= $\text{[math]}$ ×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
$\text{[math]}$ ═ $\text{[math]}$
得：Y=2.85克
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
95 2
Z 0.3克
$\text{[math]}$ ═ $\text{[math]}$
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．
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．
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．