Question

称取镁和铜的混合物10g于烧杯中，然后取某稀硫酸100g，平均分成4次加入其中，充分反应后实验数据如下表所示：

	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀硫酸的质量/g	25	25	25	25
生成氢气的总质量/g	0.15	x	0.4	0.4

x = _____________；
上表中从第__________次起，硫酸过量；
求所用稀硫酸的溶质的质量分数。

Answer 1

(1) 0.3      (2) 3      (3) 29.4%

试题分析：向镁和铜的混合物中加入稀硫酸，由于Mg＞H＞Cu，故镁能反应产生氢气，而铜不能。
（1）根据表格中的数据可知，当第1次加入25g稀硫酸后，生成氢气的质量为0.15g；而第3次加入25g稀硫酸后，生成氢气的质量为0.4g，说明第1次加入的25g稀硫酸完全反应，而镁有剩余（会与继续加入的硫酸反应产生氢气），由此可知，每加入25g稀硫酸后，都能生成氢气0.15g，故当第2次加入25g稀硫酸后，生成氢气的质量为0.15g×2=0.3g。
（2）由于每加入25g稀硫酸后，都能生成氢气0.15g，故当第3次加入25g稀硫酸后，应生成氢气的质量为0.15g×3=0.45g，但实际只有0.4g，说明此时镁已完全反应，即此时硫酸过量。
（3）根据上面的分析可知，前两次的硫酸都是完全反应，故可根据反应产生的氢气质量，计算出25g稀硫酸中硫酸的质量，进而求出硫酸的质量分数。
解：设25g稀硫酸中硫酸的质量为x。
Mg  +  H₂SO₄ =  MgSO₄  +  H₂↑
98                 2
x                 0.15g
98:2=x:0.15g
解得x=7.35g
则所用稀硫酸的溶质质量分数=×100%=29.4%
答：所用稀硫酸的溶质质量分数为29.4%。
点评：此题是关于化学方程式及溶质质量分数的计算题，主要是利用图表及反应方程式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的数据分析能力；解题的关键是要明确每次所加稀硫酸与氢气的关系，并能确定第几次加入稀硫酸后镁已完全反应，然后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。