Question

向100mL 1.5mol/L稀H₂SO₄中加入過量Mg粉，充分反應后，濾去多余Mg粉，濾液在t℃下恒溫蒸發(fā)，當濾液質量為72.0g時開始析出MgSO₄?xH₂O晶體，當析出晶體12.3g時，剩下濾液48.0g．通過計算請回答下列問題．
（1）生成標準狀況下的氣體體積（請寫出計算過程）；

 

（2）開始析出MgSO₄?xH₂O晶體時溶液的質量分數為

 

；
（3）MgSO₄?xH₂O中的x=

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）根據n=cV計算n（H₂SO₄），根據方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑計算生成氫氣的體積；
（2）根據方程式計算生成MgSO₄的質量，72g濾液是MgSO₄的飽和溶液，根據質量分數=

硫酸鎂增質量

溶液的質量

×100%計算；
（3）剩余的48g濾液為飽和溶液，計算48g濾液中硫酸鎂的質量，進而計算12.3g硫酸鎂晶體中硫酸鎂、水的質量，再根據晶體中硫酸鎂與水的質量關系列方程計算x的值．

解答： 解：（1）100mL 1.5mol/L稀H₂SO₄中n（H₂SO₄）=0.1L×1.5mol/L=0.15mol，
設生成氫氣的體積為x L，則；
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
   1mol      22.4L
  0.15mol     xL
所以，1mol：0.15mol=22.4L：xL，解得x=3.36L，
故答案為：3.36L；
（2）由方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，可知n（MgSO₄）=n（H₂SO₄）=0.15mol，故m（MgSO₄）=0.15mol×120g/mol=18g，72g濾液是MgSO₄的飽和溶液，故此時溶液的質量分數為

18g

72g

×100%=25%，
故答案為：25%；
（3）剩余的48g濾液為飽和溶液，含有硫酸鎂的質量為48g×25%=12g，故12.3g硫酸鎂晶體中硫酸鎂的質量=18g-12g=6g、水的質量=12.3g-6g=6.3g，所以120：18x=6g：6.3g，解得x=7，
故答案為：7．

點評：本題考查根據方程式計算、溶液濃度的有關計算，難度中等，注意硫酸鎂晶體與蒸發(fā)的水也是形成飽和溶液．