Question

14．實(shí)驗(yàn)室有一份部分被氧化成氧化鎂的鎂粉樣品，未知濃度鹽酸和40%的氫氧化鈉溶液，興趣小組同學(xué)為分析樣品中金屬鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量和計(jì)算鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行如下探究：
（1）用鹽酸溶解樣品（樣品混合均勻），測(cè)定生成氫氣質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	所取樣品質(zhì)量（g）	所加鹽酸質(zhì)量（g）	生成氫氣質(zhì)量（g）
Ⅰ	16.0	60.0	0.5
Ⅱ	16.0	130.0	1.0
Ⅲ	16.0	150.0	1.0

鎂粉樣品中金屬鎂的質(zhì)量百分含量為75.0%．
（2）向?qū)嶒?yàn)Ⅲ后的溶液中加入40%的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量隨加入氫氧化鈉溶液質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示．計(jì)算鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣，根據(jù)生成的氫氣的質(zhì)量結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算鎂的質(zhì)量，樣品中金屬鎂的質(zhì)量百分含量；
（2）鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，氯化鎂與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和氯化鈉，根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量計(jì)算氯化氫的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）對(duì)比第Ⅱ、Ⅲ組中發(fā)現(xiàn)，對(duì)比第Ⅲ組中所加鹽酸質(zhì)量有130g增加到150g時(shí)，氫氣的質(zhì)量沒(méi)有增加，說(shuō)明第Ⅲ組中鎂完全反應(yīng)，
設(shè)樣品中金屬鎂的質(zhì)量為x，
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
24                         2
x                          1.0g
$\frac{24}{x}=\frac{2}{1.0g}$
x=12.0g
樣品中金屬鎂的質(zhì)量百分含量為：$\frac{12.0g}{16.0g}×100%$=75.0%．
（2）MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl，HCl+NaOH=NaCl+H₂O，可得關(guān)系式：HCl～NaOH，設(shè)150.0g稀鹽酸中氯化氫的質(zhì)量為y
HCl～NaOH
36.5     40
y        150g×40%
$\frac{36.5}{y}=\frac{40}{150g×40%}$
y=54.75g
鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{54.75g}{150.0g}×100%$=36.5%．
答：（1）樣品中金屬鎂的質(zhì)量百分含量為75.0%．
（2）鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的計(jì)算，題目難度較大，注意根據(jù)有關(guān)反應(yīng)的方程式計(jì)算相關(guān)物理量．