Question

鎂是活潑的金屬，在空氣中易被氧化形成金屬氧化物．為了探究一塊表面被氧化的鎂條的組成，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用未知濃度的稀鹽酸分別進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下表：

	第一次	第二次	第三次
鎂條質(zhì)量/g	1.5	3	6
鹽酸質(zhì)量/g	150	150	150
反應(yīng)后的混合物質(zhì)量/g	151.4	152.8	155.7

分析上述數(shù)據(jù)后，回答：（假設(shè)：鎂條中單質(zhì)與氧化物的質(zhì)量比一定；鎂條在酸溶液中與氧化物反應(yīng)后再與單質(zhì)反應(yīng)）
（1）原單質(zhì)鎂表面發(fā)生氧化反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______．
（2）鎂條中單質(zhì)鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）第三次實(shí)驗(yàn)后的溶液中，溶質(zhì)的質(zhì)量是多少？

Answer 1

解：：（1）反應(yīng)物和生成物已經(jīng)給出，只要配平和注明氣體符號(hào)和反應(yīng)條件即可，故答案為：2Mg+O₂=2MgO．
（2）比較第一次和第二次可以發(fā)現(xiàn)，鹽酸都是150克，當(dāng)鎂條的質(zhì)量增大時(shí)，氫氣的質(zhì)量也隨之增加．說(shuō)明第一次鎂已經(jīng)和鹽酸已經(jīng)開(kāi)始反應(yīng)，并且鹽酸有剩余，生成H₂的質(zhì)量為1.5克+150克-151.4克=0.1 克，設(shè)需要鎂的質(zhì)量是X．
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
24 2
X 0.1克
═
得：X=1.2克
∴鎂條中單質(zhì)鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=×100%=80%．
（3）分析表格發(fā)現(xiàn)，每加入1.5克金屬放出氫氣的質(zhì)量是0.1克，所以加入6克金屬，放出氫氣的質(zhì)量應(yīng)該是0.4克，大于0.3克，因此第三次中鎂條過(guò)量，酸完全反應(yīng)．第三次實(shí)驗(yàn)中，生成的氫氣質(zhì)量為 6克+150克-155.7克=0.3克，6克鎂條中含MgO 的質(zhì)量=6克×（1-80%）=1.2克，鎂的質(zhì)量=6克×80%=4.8克．設(shè)和氧化鎂反應(yīng)生成氯化鎂的質(zhì)量是Y，和鎂反應(yīng)生成氯化鎂的質(zhì)量是Z．
MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O
40 95
1.2克 Y
═
得：Y=2.85克
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
95 2
Z 0.3克
═
得：Z=14.25克
∴溶質(zhì)的質(zhì)量=2.85克+14.25克=17.1克．
答：鎂條中單質(zhì)鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是80%；第三次實(shí)驗(yàn)后的溶液中，溶質(zhì)的質(zhì)量是17.1克．
分析：（1）反應(yīng)物和生成物已經(jīng)給出，只要配平和注明氣體符號(hào)和反應(yīng)條件等．
（2）分析表格可以發(fā)現(xiàn)，第一次鎂已經(jīng)和鹽酸已經(jīng)開(kāi)始反應(yīng)，并且鹽酸有剩余．
（3）分析表格發(fā)現(xiàn)，每加入1.5克金屬放出氫氣的質(zhì)量是0.1克，所以加入6克金屬，放出氫氣的質(zhì)量應(yīng)該是0.4克，大于0.3克，因此鎂條過(guò)量，酸完全反應(yīng)．
點(diǎn)評(píng)：學(xué)會(huì)分析表格的方法，注意（3）溶質(zhì)包含兩部分：和氧化鎂反應(yīng)生成氯化鎂以及和鎂反應(yīng)生成氯化鎂．