Question

19．向100g稀H₂SO₄溶液中加入一定量的镁粉，固体完全溶解后，再向所得溶液中加入质量分数为20%的NaOH溶液，所得沉淀质量与加入NaOH溶液质量关系如图所示．请回答下列问题：
（1）写出OA段的化学方程式：H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）加入镁粉的质量为2.4g．
（3）恰好完全反应时，求溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据开始没有沉淀生成，说明硫酸过量，所以OA段是硫酸和NaOH溶液反应生成硫酸钠和水进行解答；
（2）根据生成沉淀氢氧化镁中镁元素的质量即为加入镁粉的质量进行解答；
（3）根据稀硫酸和镁生成硫酸镁和氢气，硫酸镁、稀硫酸和氢氧化钠都会生成硫酸钠，实质是氢氧化钠和硫酸反应生成了硫酸钠进行解答．

解答 解：（1）开始没有沉淀生成，说明硫酸过量，所以OA段是硫酸和NaOH溶液反应生成硫酸钠和水，化学方程式为：H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）生成沉淀氢氧化镁中镁元素的质量即为加入镁粉的质量，由图可知生成氢氧化镁的质量为5.8g，所以加入镁粉的质量=$\frac{24}{24+（16+1）×2}$×100%×5.8g=2.4g；
（3）设生成的硫酸钠是x，
2NaOH----Na₂SO₄
 80       142
80g×20%   x
  $\frac{80}{80g×20%}$=$\frac{142}{x}$
   x=28.4g
所以溶液中溶质的质量分数为：$\frac{28.4g}{100g+80g+2.4g-0.2g-5.8g}$×100%=16.1%．
故答案为：（1）H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）2.4；
（3）溶液中溶质的质量分数为16.1%．

点评 本题主要考查学生利用化学方程式进行计算的能力．解题的关键是结合物质间反应的情况，正确分析图示数据，细心解答．