Question

向100mL 1.5mol/L稀H₂SO₄中加入过量Mg粉，充分反应后，滤去多余Mg粉，滤液在t℃下恒温蒸发，当滤液质量为72.0g时开始析出MgSO₄?xH₂O晶体，当析出晶体12.3g时，剩下滤液48.0g．通过计算请回答下列问题．
（1）生成标准状况下的气体体积（请写出计算过程）；

 

（2）开始析出MgSO₄?xH₂O晶体时溶液的质量分数为

 

；
（3）MgSO₄?xH₂O中的x=

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）根据n=cV计算n（H₂SO₄），根据方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑计算生成氢气的体积；
（2）根据方程式计算生成MgSO₄的质量，72g滤液是MgSO₄的饱和溶液，根据质量分数=

硫酸镁增质量

溶液的质量

×100%计算；
（3）剩余的48g滤液为饱和溶液，计算48g滤液中硫酸镁的质量，进而计算12.3g硫酸镁晶体中硫酸镁、水的质量，再根据晶体中硫酸镁与水的质量关系列方程计算x的值．

解答： 解：（1）100mL 1.5mol/L稀H₂SO₄中n（H₂SO₄）=0.1L×1.5mol/L=0.15mol，
设生成氢气的体积为x L，则；
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
   1mol      22.4L
  0.15mol     xL
所以，1mol：0.15mol=22.4L：xL，解得x=3.36L，
故答案为：3.36L；
（2）由方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，可知n（MgSO₄）=n（H₂SO₄）=0.15mol，故m（MgSO₄）=0.15mol×120g/mol=18g，72g滤液是MgSO₄的饱和溶液，故此时溶液的质量分数为

18g

72g

×100%=25%，
故答案为：25%；
（3）剩余的48g滤液为饱和溶液，含有硫酸镁的质量为48g×25%=12g，故12.3g硫酸镁晶体中硫酸镁的质量=18g-12g=6g、水的质量=12.3g-6g=6.3g，所以120：18x=6g：6.3g，解得x=7，
故答案为：7．

点评：本题考查根据方程式计算、溶液浓度的有关计算，难度中等，注意硫酸镁晶体与蒸发的水也是形成饱和溶液．