Question

20．菱镁矿的主要成分是MgCO₃，为了分析某菱镁矿中镁元素的含量，某班学习小组进行了实验研究．取10g菱镁矿，逐渐加入未知浓度的H₂SO₄溶液，生成的气体全部用NaOH溶液吸收，NaOH溶液增加的质量记录如表：

分组	1	2	3	4
加入H2S04溶液质量/g	50	100	150	200
NaOH溶液增加质量/g	2.2	4.4	4.4	4.4

注：菱镁矿中的杂质不溶于水，不与酸发生反应、不含镁元素．
（1）10g菱镁矿与H₂SO₄溶液完全反应，生成CO₂的质量为4.4g．
（2）计算该菱镁矿中镁元素的质量分数．（写出计算过程）
（3）第3组实验中加入150g稀硫酸完全反应后所得溶液中溶质成分为MgS0₄、H₂S0₄．

Answer 1

分析 碳酸镁和稀硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳；
氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠溶液增加的质量即为反应生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳质量可以计算碳酸镁的质量，进一步可以计算该菱镁矿中镁元素的质量分数；
第3组实验中加入150g稀硫酸完全反应后，稀硫酸过量，所得溶液中溶质成分为硫酸镁和硫酸．

解答 解：（1）因为氢氧化钠溶液增加4.4g，因此10g菱镁矿与H₂SO₄溶液完全反应，生成CO₂的质量为4.4g．
故填：4.4g．
（2）设碳酸镁质量为x，
MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑，
84                                            44
x                                            4.4g
$\frac{84}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$，
x=8.4g，
8.4g碳酸镁中镁元素质量为：8.4g×$\frac{24}{84}$×100%=2.4g，
该菱镁矿中镁元素的质量分数为：$\frac{2.4g}{10g}$×100%=24%，
答：该菱镁矿中镁元素的质量分数为24%．
（3）第3组实验中加入150g稀硫酸完全反应后，稀硫酸过量，所得溶液中溶质成分为MgS0₄、H₂S0₄．
故填：MgS0₄、H₂S0₄．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．