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將1.5 g混有銅粉的鎂粉投入100g稀硫酸中,至不再產生氣泡為止,共收集0.1 g氣體.過濾后,向所得溶液滴入質量分數為10%的氫氧化鈉溶液.開始滴入時無沉淀生成,滴加一定質量的氫氧化鈉溶液后開始出現白色沉淀.當滴加氫氧化鈉溶液的質量為80g時,恰好得到最多的沉淀量2.9 g.試求:
(1)原混合物中鎂的質量分數;
(2)最終所得溶液中溶質的質量分數.(計算結果保留至0.01%)
分析:(1)根據金屬的活動性可知,銅不能和稀硫酸發(fā)生置換反應,故混合物中只有鎂能和稀硫酸反應,根據化學方程式得出各物質之間的質量比,列出比例式,通過計算得出鎂的質量.然后根據溶質質量分數公式計算即可.
(2)欲正確解答本題,需知接下來會發(fā)生哪些化學反應,然后根據化學方程式得出各物質之間的質量比,列出比例式,通過計算得出鎂的質量.然后根據溶質質量分數公式計算即可.
解答:解:(1)設原混合物中鎂的質量為x,
Mg+H2S04=MgSO4+H2
24             2
x            0.1g
∴24:2=x:0.1g,
解之得:x=1.2g,
原混合物中鎂的質量分數為:
1.2g
1.5g
× 100%
=80%.
(2)首先中和未反應的H2SO4,方程式為H2SO4+2NaOH=Na2S04+2H2O,然后再發(fā)生如下反應:MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓(即NaOH全部轉化為Na2SO4
設最終所得Na2S04的質量為y,
2NaOH~Na2SO4
80        142
80 g×10%        y
80
142
=
80g×10%
y

解之得:y=14.2g,
根據質量守恒定律,反應后所得溶液質量為:100g+80g+1.2g-0.1g-2.9g=178.2g,
則最終所得溶液中溶質的質量分數為:
14.2g
178.2g
×100%
≈7.97%.
答:原混合物中鎂的質量分數為80%,最終所得溶液中溶質的質量分數為7.97%.
點評:本題主要考查學生運用化學方程式和溶質質量公式進行計算的能力.
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    (1)原混合物中鎂的質量分數;

(2)最終所得溶液中溶質的質量分數。

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