Question

7．欲测定铜镁合金的组成（其他元素忽略不计），进行如下实验：取铜镁合金20g放入烧杯，将200g稀硫酸分4次加入烧杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量记录如下：

次数	1	2	3	4
加入稀硫酸质量/g	50	50	50	50
剩余固体质量/g	17.6	15.2	m	14

（l）m的值是14，合金中铜、镁的质量最简比是7：3；
（2）用第1次实验的数据计算所加稀硫酸的溶质的质量分数；（写出计算过程）
（3）在如图画出加入稀硫酸与产生气体关系的曲线图．

Answer 1

分析 铜镁合金中镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铜不与稀硫酸反应，由表格第1次、第2次数据分析可知，50g稀硫酸能与2.4g镁恰好完全反应，第2次到第4次，固体质量减少1.2g，说明第3次加入的稀硫酸后，镁已经完全反应；由参加反应的镁的质量，由反应的化学方程式列式计算出硫酸的质量，进一步计算所加稀硫酸的溶质的质量分数．根据参加反应的镁的质量，由反应的化学方程式列式计算出氢气的质量和硫酸的质量，之后作图．

解答 解：（1）铜镁合金中镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铜不与稀硫酸反应，由表格第1次、第2次数据分析可知，50g稀硫酸能与2.4g镁恰好完全反应，第2次到第4次，固体质量减少1.2g，说明第3次加入的稀硫酸后，镁已经完全反应，硫酸过量，剩余固体为铜，所以m=14．
合金中铜、镁的质量最简比是14g：（20g-14g）=7：3．故填：14；7：3；
（2）第1次实验参加反应的镁的质量为20g-17.6g=2.4g．
设消耗硫酸的质量为x
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24      98
2.4g    x
$\frac{24}{2.4g}=\frac{98}{x}$
x=9.8g．
所加稀硫酸的溶质的质量分数为$\frac{9.8g}{50g}×100%$=19.6%，
（3）参加反应的镁的质量为20g-14g=6g．
设反应结束后生成氢气的质量为y，共消耗稀硫酸的质量为z，
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24      98                   2
6g      z×19.6%          y
$\frac{24}{6g}=\frac{98}{z×19.6%}=\frac{2}{y}$
y=0.5g，z=125g
所以加入稀硫酸与产生气体关系的曲线图为．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，细致地分析图表信息，确定50g稀硫酸能与2.4g镁恰好完全反应是正确解答本题的前提和关键．