Question

将1.5g混有铜粉的镁粉投入100g稀硫酸中，恰好完全反应．过滤后，得固体的质量为0.3g．向所得溶液滴入的氢氧化钠溶液，出现白色沉淀．当滴加氢氧化钠溶液的质量为43.8g时，恰好不再有沉淀生成．试求：
（1）原混合物中镁的质量分数；
（2）最终所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析：（1）根据金属的活动性可知，铜不能和稀硫酸发生置换反应，故混合物中只有镁能和稀硫酸反应，所以剩余固体为铜的质量，则可知镁的质量，进而计算出混合物中镁的质量分数；
（2）欲正确解答本题，须知发生哪些化学反应，为镁和硫酸反应生成硫酸镁，硫酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，最终所得溶液为硫酸钠溶液，然后根据化学方程式得出各物质之间的质量比，列出比例式，通过计算得氢气的质量，据方程式找出物质之间反应的关系式，硫酸镁的质量，计算生成硫酸钠的质量、氢氧化镁的质量．然后根据溶质质量分数公式计算即可．

解答：解：（1）铜与硫酸不反应，所以剩余固体0.3g为铜的质量，原混合物中镁的质量=1.5g-0.3g=1.2g
混合物中镁的质量分数为

1.2g

1.5g

×100%=80%；
（2）设生成氢气的质量为x，生成MgSO₄的质量为y
Mg+H₂S0₄═MgSO₄+H₂↑
24             2
1.2g           x

24

1.2g

=

2

x

 
   x=0.1g
MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓
设最终所得Na₂S0₄的质量为y，氢氧化镁的质量为z
Mg～MgSO₄～Na₂SO₄～Mg（OH）₂
24   　　　　142     58
1.2g         y       z

24

1.2g

=

142

y

  y=7.1g

24

1.2g

=

58

z

   z=2.9g 
根据质量守恒定律，反应所得溶液质量为100g+43.8g+1.5g-0.3g-0.1g-2.9g=142g
∴最终所得溶液中溶质的质量分数=

7.1g

142g

×100%=5%
答：（1）原混合物中镁的质量分数是80%；
（2）最终所得溶液中溶质的质量分数是5%．

点评：本题主要考查学生运用化学方程式和溶质质量公式进行计算的能力，要分析清楚发生的化学反应，尤其是最终溶液溶质的质量分数要细心分析，认真解答，有一定难度．