Question

2．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，某班学习小组进行了实验探究，取10g菱镁矿样品，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表：

分组	1	2	3	4
加入H2SO4溶液质量/g	50	100	150	200
NaOH溶液增加质量/g	2.2	4.4	4.4	4.4

注：菱镁矿中的杂质不溶于水，不与酸发生反应、不含镁元素．请回答：
（1）10g菱镁矿与稀硫酸完全反应，生成气体的质量为4.4g．
（2）计算该菱镁矿中镁元素的质量分数．（写出计算过程）
（3）吸收反应生成的气体，不用石灰水的原因是氢氧化钙的溶解度常温下很小，所以等质量的石灰水和氢氧化钠溶液中，氢氧化钠溶液的质量分数更大，可吸收更多的二氧化碳．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸镁和稀硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳；氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠溶液增加的质量即为反应生成二氧化碳的质量进行解答；
（2）根据二氧化碳质量可以计算碳酸镁的质量，进一步可以计算该菱镁矿中镁元素的质量分数；
（3）根据氢氧化钙的溶解度常温下很小，所以等质量的石灰水和氢氧化钠溶液中，氢氧化钠溶液的质量分数更大，可吸收更多的二氧化碳进行解答．

解答 解：（1）因为氢氧化钠溶液增加4.4g，因此10g菱镁矿与H₂SO₄溶液完全反应，生成CO₂的质量为4.4g．
故填：4.4．
（2）设碳酸镁质量为x，
MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑
84                                            44
x                                            4.4g
$\frac{84}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=8.4g
8.4g碳酸镁中镁元素质量为：8.4g×$\frac{24}{84}$×100%=2.4g
该菱镁矿中镁元素的质量分数为：$\frac{2.4g}{10g}$×100%=24%
答：该菱镁矿中镁元素的质量分数为24%．
（3）氢氧化钙的溶解度常温下很小，所以等质量的石灰水和氢氧化钠溶液中，氢氧化钠溶液的质量分数更大，可吸收更多的二氧化碳，所以吸收反应生成的气体，不用石灰水．故填：氢氧化钙的溶解度常温下很小，所以等质量的石灰水和氢氧化钠溶液中，氢氧化钠溶液的质量分数更大，可吸收更多的二氧化碳．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．