Question

8．反思、归纳与提升是化学学习的重要方法．
（1）对于复分解反应及其规律，通过反思与探索，同学们有了新的认识．
【探索发现】①氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图如图1；
【分析归纳】反应的化学方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
反应的实质：H⁺+OH^-═H₂O，反应能进行的原因是溶液中的H⁺和OH^-的数目减少，即自由移动的离子数目减少．
②硫酸钠溶液跟氯化钡溶液反映的微观示意图如图2：
【分析归纳】反应的化学方程式为：Na₂SO₄+BaCl₂═2NaCl+BaSO₄↓．反应能进行的原因是溶液中钡离子和硫酸根离子的数目减少，即自由移动的离子数目减少．（提示：生成硫酸钡白色沉淀）
【总结规律】上述复分解反应能发生的本质原因是溶液中自由移动离子的数目减少．
（2）某同学利用以下几组物质探究硫酸的性质

组合序号	①	②	③	④	⑤
组合物质	H2SO4 NaOH	H2SO4 CuO	H2SO4 Na2CO3	H2SO4 Mg	H2SO4 Ba（NO3）2

【记录和解释】待几组物质恰好完全反应后，往溶液中滴加紫色的石蕊溶液，其中组合⑤与另外四组现象不同，请从反应发生的本质角度解释产生不同现象的原因其余四组是酸中的氢离子参加了反应，组合⑤氢离子没有参加反应．
（3）某兴趣小组用10g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图（假设镁条中除表面含有氧化镁外，没有其它杂质）．
①当稀硫酸的质量为70g，产生的氢气的质量为0.5g．
②用化学方程式说明当稀硫酸的质量为10g时，为什么不产生氢气MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O．
③计算镁条中镁元素的质量分数（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）根据给出的图进行分析归纳和总结；
（2）根据对应现象差别分析其微观本质共性与差异；
（3）根据图分析解答，最后的计算既可以直接求算氧元素也可以通过关系式求算镁元素．

解答 解：
（1）
①是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，对应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
反应的实质：H⁺+OH^-═H₂O，反应能进行的原因是溶液中的H⁺和OH^-的数目减少，即自由移动的离子数目减少．
②硫酸钠溶液跟氯化钡溶液反映的微观示意图：
【分析归纳】反应的化学方程式为：Na₂SO₄+BaCl₂═2NaCl+BaSO₄↓．结合①中分析的反应进行的原因的解答方式，反应能进行的原因是溶液中钡离子和硫酸根离子的数目减少，即自由移动的离子数目减少．
【总结规律】上述复分解反应能发生的本质原因是溶液中自由移动离子的数目减少．
（2）某同学利用以下几组物质探究硫酸的性质
【记录和解释】待几组物质恰好完全反应后，往溶液中滴加紫色的石蕊溶液，①溶液为紫色；②溶液为紫色；③溶液为紫色；④溶液为紫色；⑤溶液为红色．所以组合 ⑤与另外四组现象不同．①②③④中开始有氢离子，在反应中消耗了氢离子，导致溶液不再显示酸性，而⑤中没有消耗氢离子，导致依旧显示酸性．所以反应发生的本质角度解释产生不同现象的原因是其余四组是酸中的氢离子参加了反应，组合⑤氢离子没有参加反应．
（3）某兴趣小组用10g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图（假设镁条中除表面含有氧化镁外，没有其它杂质）．
①由图可以看出，当稀硫酸的质量为70g，产生的氢气的质量为 0.5g．
②镁条中除表面含有氧化镁，所以开始没有气体的阶段是氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水，对应的化学方程式为：MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O．
③根据和氧化镁反应的硫酸是20g，结合其中溶质的质量根据关系式求算氧化镁中的氧元素的质量．
设氧化镁中氧元素的质量为x
由MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O可得关系式为
O------H₂O------H₂SO₄
16                         98
x                         20g×49%
$\frac{16}{98}$=$\frac{x}{20g×49%}$
x=1.6g
则镁条中镁元素的质量分数为$\frac{10g-1.6g}{10g}$×100%=84%．
或者根据镁元素守恒的镁元素和稀硫酸中溶质的关系式
设镁元素的质量为y
Mg--------MgSO₄------H₂SO₄
24                              98
y                               70g×49%
$\frac{24}{98}$=$\frac{y}{70g×49%}$
y=8.4g
则镁条中镁元素的质量分数为$\frac{10g-1.6g}{10g}$×100%=84%．
故答案为：
 （1）NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
  钡离子和硫酸根离子；溶液中自由移动离子的数目减少．
（2）⑤；其余四组是酸中的氢离子参加了反应，组合⑤氢离子没有参加反应．
（3）
①0.5；
②MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O．
③84%

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．本题注意灵活使用关系式法减少计算繁琐．