Question

为测定某镁铜合金样品中各成分的含量，探究小组取样品10克，用160克稀硫酸分成四等份进行实验，实验数据如下：

次数	1	2	3	4
加入稀硫酸的质量/克	40	40	40	40
反应后剩余固体的质量/克	7.6	5.2	m	4

（1）m=

 

g；
（2）求样品中镁的质量分数是多少？
（3）求第三次实验后得到的溶液中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：（1）分析反应及实验数据：根据金属活动性，合金中只有镁可以与硫酸反应；由数值可知第一次到第三次固体一直减小，所以前两次酸会完全反应，所以可知40g硫酸能够反应的镁的质量是10g-7.6g=2.4g，由此可求m的值；
（2）根据质量守恒定律，第3次再加入40g稀硫酸时，剩余固体减少的质量=5.2g-4g=1.2g＜2.4g，可判断此时合金中金属镁已完全反应，剩余的固体4g的成分是铜；
（3）根据参加反应没的质量求出生成硫酸镁的质量，然后利用溶质质量分数公式求出第三次实验后得到的溶液中溶质的质量分数即可．

解答：解：（1）分析反应及实验数据：根据金属活动性，合金中只有镁可以与硫酸反应；由数值可知第一次到第三次固体一直减小，所以前两次酸会完全反应，所以可知40g硫酸能够反应的镁的质量是10g-7.6g=2.4g，而第四次又加入40g硫酸后，剩余固体的质量为4g，所以可知第三次金属镁已经完全反应，由此可求m的值为4g；故填：4；
（2）根据质量守恒定律，第3次再加入40g稀硫酸时，剩余固体减少的质量=5.2g-4g=1.2g＜2.4g，可判断此时合金中金属镁已完全反应，剩余的固体4g的成分是铜．
样品中镁的质量分数=

10g-4g

10g

×100%=60%
答：样品中镁的质量分数为60%；
（3）参加反应镁的质量为10g-4g=6g
设生成硫酸镁的质量为x，生成氢气的质量为y．
H₂SO₄ +Mg═MgSO₄+H₂↑
      24   120   2
      6g     x   y

24

6g

=

120

x

x=30g

24

6g

=

2

y

y=0.5g
第三次实验后得到的溶液中溶质的质量分数=

30g

6g+40g×3-0.5g

×100%=23.9%
答：第三次实验后得到的溶液中溶质的质量分数为23.9%．

点评：本题主要考查合金中金属与酸的反应及合金中金属质量分数的计算等，学生应能利用表格进行数据分析和应用，要注意利用化学方程式计算的格式规范．