Question

15．菱鎂礦的主要成分是MgCO₃，為了分析某菱鎂礦中鎂元素的含量，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究．取10g菱鎂礦，逐漸加入未知濃度的H₂SO₄溶液，生成的氣體全部用NaOH溶液吸收，加入硫酸溶液的質(zhì)量與NaOH溶液增加的質(zhì)量變化關(guān)系記錄如下圖（菱鎂礦中的雜質(zhì)不溶于水，不與酸發(fā)生反應(yīng)），求
（1）10g菱鎂礦與H₂SO₄溶液完全反應(yīng)，生成CO₂的質(zhì)量為4.4g．
（2）計(jì)算該菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）計(jì)算該實(shí)驗(yàn)研究中所用H₂SO₄溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量就是二氧化碳的質(zhì)量；
（2）根據(jù)碳酸鎂和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、二氧化碳和水，依據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求出碳酸鎂的質(zhì)量，進(jìn)而求出鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求出參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量，再求出硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量就是二氧化碳的質(zhì)量，通過(guò)圖象可以看出生成二氧化碳的質(zhì)量是4.4g；
（2）設(shè)菱鎂礦中MgCO₃的質(zhì)量為x，
MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O+CO₂↑
84     98    120      44
x                    4.4g
$\frac{84}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=8.4g
所以菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8.4g×\frac{24}{84}×100%}{10g}$×100%=24%；
（3）設(shè)參加反應(yīng)的硫酸是y時(shí)，生成的二氧化碳質(zhì)量為2.2g
MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O+CO₂↑
       98             44
       y              2.2g
    $\frac{98}{y}$=$\frac{44}{2.2g}$
    y=4.9g
所以硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{4.9g}{50g}$×100%=9.8%．
故答案為：（1）4.4g；
（2）菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%；
（3）硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合性很強(qiáng)的根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，只要找準(zhǔn)已知量和相應(yīng)未知量是解答此類題目的關(guān)鍵所在．