Question

1．向100g稀H₂S0₄溶液中加入一定量的鎂粉，固體完全溶解后，再向所得溶液中加入質量分數(shù)為20%的Na0H溶液，所得沉淀質量與加入NaOH溶液質量關系如圖所示．請回答：
（1）0A段無沉淀產(chǎn)生，請寫出反應的化學方程式H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）加入鎂粉的質量為2.4g．
（3）求稀硫酸中硫酸的質量分數(shù)．（寫出計算過程，計算結果保留到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)開始沒有沉淀生成，說明硫酸過量，所以OA段是硫酸和NaOH溶液反應生成硫酸鈉和水，進行分析解答；
（2）根據(jù)生成沉淀氫氧化鎂中鎂元素的質量即為加入鎂粉的質量進行解答；
（3）硫酸和金屬鎂反應生成硫酸鎂和氫氣，硫酸和NaOH溶液反應生成硫酸鈉和水，硫酸鎂和氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式分別為Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑、H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O、MgSO₄+2NaOH═Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄，最后硫酸全部生成硫酸鈉，由反應前后硫酸根的質量不變，進而計算出稀硫酸中硫酸的質量分數(shù)．

解答 解：（1）開始沒有沉淀生成，說明硫酸過量，所以OA段是硫酸和NaOH溶液反應生成硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）生成沉淀氫氧化鎂中鎂元素的質量即為加入鎂粉的質量，由圖可知生成氫氧化鎂的質量為5.8g，所以加入鎂粉的質量=5.8g×$\frac{24}{24+（16+1）×2}$×100%=2.4g；
（3）硫酸和金屬鎂反應生成硫酸鎂和氫氣，硫酸和NaOH溶液反應生成硫酸鈉和水，硫酸鎂和氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式分別為Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑、H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O、MgSO₄+2NaOH═Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄，最后硫酸全部生成硫酸鈉；
設稀硫酸中溶質質量為x，
Na₂SO₄～2NaOH～H₂SO₄
         80     98       
      80g×20%   x
$\frac{98}{80}=\frac{x}{80g×20%}$      x=19.6g
稀硫酸中硫酸的質量分數(shù)為$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%．
答：（1）H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；（2）2.4；（3）稀硫酸中硫酸的質量分數(shù)為19.6%．

點評 本題難度不大，掌握根據(jù)化學方程式與溶質質量分數(shù)的綜合計算即可正確解答本題，細致地分析圖表信息，確定氫氧化鎂沉淀的質量是正確解答本題的前提和關鍵．