Question

17．将某二价金属R的单质粉末投入到200mL浓度为1mol/L的H₂SO₄溶液中，待完全反应后滤去过量的金属粉末，蒸发溶液到剩余84g时，保持温度为t℃，开始析出RSO₄•7H₂O晶体．在该温度下继续蒸发，当析出20.5g晶体时，还留下49g溶液．求金属R的相对原子质量．

Answer 1

分析 金属有剩余，则硫酸完全反应，蒸发溶液到剩余84g时，保持温度为t℃，开始析出RSO₄•7H₂O晶体，此时溶液为饱和溶液，在该温度下继续蒸发，当析出20.5g晶体时，还留下49g溶液，故饱和溶液质量减少为84g-49g=35g，则84g饱和溶液可以析出晶体为20.5g×$\frac{84g}{35g}$=49.2g，由硫酸根守恒n（RSO₄•7H₂O）=n（RSO₄）=n（H₂SO₄），再计算晶体的相对分子质量，进而计算R的相对原子质量．

解答 解：金属有剩余，则硫酸完全反应，根据硫酸根守恒则n（RSO₄）=n（H₂SO₄）=0.2L×1mol/L=0.2mol，蒸发溶液到剩余84g时，保持温度为t℃，开始析出RSO₄•7H₂O晶体，此时溶液为饱和溶液，在该温度下继续蒸发，当析出20.5g晶体时，还留下49g溶液，故饱和溶液质量减少为84g-49g=35g，则84g饱和溶液可以析出晶体为20.5g×$\frac{84g}{35g}$=49.2g，由硫酸根守恒n（RSO₄•7H₂O）=n（RSO₄）=n（H₂SO₄）=0.2L×1mol/L=0.2mol，则Mr（RSO₄•7H₂O）=$\frac{49.2}{0.2}$=246，故Mr（R）=246-96-1×18=24，
答：R的相对分子质量为24．

点评 本题考查物质的量计算、溶解度有关计算，关键是根据饱和溶液特点计算可以得到晶体的质量．