Question

某二價(jià)金屬M(fèi)的氧化物10g與90g稀硫酸恰好完全反應(yīng)后，形成無色透明溶液，測得反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%．請計(jì)算（保留一位小數(shù)）：
（1）該金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量和上述稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）反應(yīng)后的溶液中，氫元素與氧元素的質(zhì)量比．

Answer 1

分析：根據(jù)金屬M(fèi)的化合價(jià)，二價(jià)金屬M(fèi)的氧化物的化學(xué)式可以表示為MO，金屬氧化物與硫酸反應(yīng)生成金屬M(fèi)的硫酸鹽和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式MO+H₂SO₄═MSO₄+H₂O；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后所得溶液質(zhì)量=10g+90g=100g；
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，利用金屬氧化物及所生成硫酸鹽的質(zhì)量可計(jì)算出金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量及反應(yīng)消耗硫酸的質(zhì)量；
恰好完全反應(yīng)后所得的溶液為硫酸鹽的溶液，其中氫元素全部含在溶劑水中，而氧元素則分別含在水和溶質(zhì)硫酸鹽中，利用水和硫酸鹽的質(zhì)量關(guān)系，可計(jì)算溶液中氫、氧元素質(zhì)量比．

解答：解：（1）反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)質(zhì)量=（10g+90g）×30%=30g
設(shè)金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量為m，稀硫酸中H₂SO₄的質(zhì)量為x
MO+H₂SO₄═MSO₄+H₂O
m+16 98  m+96
10g   x   30g

m+16

10g

=

m+96

30g

 
解得m=24，可知M為鎂元素

98

x

=

m+96

30g

 
解得x=24.5g
稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

24.5g

90g

×100%=27.2%
（2）已知反應(yīng)后的溶液中MgSO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，則H₂O為70%；即溶液中水的質(zhì)量與硫酸鎂的質(zhì)量比=70：30=7：3
則溶液中氫元素、氧元素質(zhì)量比=（7×

2

18

×100%）：（7×

16

18

×100%+3×

64

120

×100%）=70：704≈1：10
答：（1）該金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量為24，上述稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.2%；
（2）反應(yīng)后的溶液中，氫元素與氧元素的質(zhì)量比約為1：10．

點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力；其中反應(yīng)后溶液中氫、氧元素質(zhì)量比的計(jì)算有創(chuàng)新．