Question

13．20g硫酸镁溶液中混有少量硫酸，往该溶液中滴加足量氢氧化钠溶液，充分反应后得到2.9g氢氧化镁沉淀．沉淀的质量变化如图所示．
（1）求20g溶液中硫酸镁的质量分数．
【相关反应的化学方程式为MgSO₄+2NaOH=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄】
（2）氢氧化钠的质量≤ag时，反应不产生沉淀，其原因是氢氧化钠不足，由于硫酸的存在氢氧化钠与硫酸镁不能生成氢氧化镁沉淀．

Answer 1

分析 向硫酸和硫酸镁的混合溶液滴加氢氧化钠溶液，硫酸、硫酸镁都可与氢氧化钠发生反应，由于硫酸的存在氢氧化钠与硫酸镁不能生成氢氧化镁沉淀，待硫酸反应完才能产生氢氧化镁沉淀；所以图象记录数据中，加入不大于ag氢氧化钠溶液时产生沉淀的质量为0；而在加入氢氧化钠溶液不小于bg时，产生沉淀的质量均为2.9g，说明硫酸镁已完全反应，；根据硫酸镁与氢氧化钠反应的化学方程式，由沉淀氢氧化镁的质量可计算混合溶液中硫酸镁的质量从而可计算出硫酸镁的质量分数．

解答 解：（1）设20g溶液中硫酸镁的质量为x，
MgSO₄+2NaOH=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄
120             58
x               2.9g
$\frac{120}{58}$=$\frac{x}{2.9g}$
x=6g
20g溶液中硫酸镁的质量分数=$\frac{6g}{20g}$×100%=30%．
答：20g溶液中硫酸镁的质量分数为30%．
（2）结合图象可知，氢氧化钠的质量≤ag时，反应不产生沉淀，其原因是：氢氧化钠不足，由于硫酸的存在氢氧化钠与硫酸镁不能生成氢氧化镁沉淀．
故答案为：（1）30%；（2）≤a；氢氧化钠不足，由于硫酸的存在氢氧化钠与硫酸镁不能生成氢氧化镁沉淀．

点评 学生应熟悉利用化学方程式计算的思路和格式，能利用恰好反应及元素守恒和分析数据来解答．