Question

14．实验室有一份部分被氧化成氧化镁的镁粉样品，未知浓度盐酸和40%的氢氧化钠溶液，兴趣小组同学为分析样品中金属镁的质量分数含量和计算盐酸的质量分数，进行如下探究：
（1）用盐酸溶解样品（样品混合均匀），测定生成氢气质量，实验数据如表所示：

实验序号	所取样品质量（g）	所加盐酸质量（g）	生成氢气质量（g）
Ⅰ	16.0	60.0	0.5
Ⅱ	16.0	130.0	1.0
Ⅲ	16.0	150.0	1.0

镁粉样品中金属镁的质量百分含量为75.0%．
（2）向实验Ⅲ后的溶液中加入40%的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量随加入氢氧化钠溶液质量的变化关系如图所示．计算盐酸的质量分数．（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）根据氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水，镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，根据生成的氢气的质量结合化学方程式计算镁的质量，样品中金属镁的质量百分含量；
（2）盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化钠和氯化钠，根据氢氧化钠的质量计算氯化氢的质量，进一步计算盐酸的质量分数．

解答 解：（1）对比第Ⅱ、Ⅲ组中发现，对比第Ⅲ组中所加盐酸质量有130g增加到150g时，氢气的质量没有增加，说明第Ⅲ组中镁完全反应，
设样品中金属镁的质量为x，
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
24                         2
x                          1.0g
$\frac{24}{x}=\frac{2}{1.0g}$
x=12.0g
样品中金属镁的质量百分含量为：$\frac{12.0g}{16.0g}×100%$=75.0%．
（2）MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl，HCl+NaOH=NaCl+H₂O，可得关系式：HCl～NaOH，设150.0g稀盐酸中氯化氢的质量为y
HCl～NaOH
36.5     40
y        150g×40%
$\frac{36.5}{y}=\frac{40}{150g×40%}$
y=54.75g
盐酸的质量分数为$\frac{54.75g}{150.0g}×100%$=36.5%．
答：（1）样品中金属镁的质量百分含量为75.0%．
（2）盐酸的质量分数为36.5%．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度较大，注意根据有关反应的方程式计算相关物理量．