Question

14．實驗室有一份部分被氧化成氧化鎂的鎂粉樣品，未知濃度鹽酸和40%的氫氧化鈉溶液，興趣小組同學為分析樣品中金屬鎂的質量分數(shù)含量和計算鹽酸的質量分數(shù)，進行如下探究：
（1）用鹽酸溶解樣品（樣品混合均勻），測定生成氫氣質量，實驗數(shù)據如表所示：

實驗序號	所取樣品質量（g）	所加鹽酸質量（g）	生成氫氣質量（g）
Ⅰ	16.0	60.0	0.5
Ⅱ	16.0	130.0	1.0
Ⅲ	16.0	150.0	1.0

鎂粉樣品中金屬鎂的質量百分含量為75.0%．
（2）向實驗Ⅲ后的溶液中加入40%的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質量隨加入氫氧化鈉溶液質量的變化關系如圖所示．計算鹽酸的質量分數(shù)．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）根據氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和水，鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，根據生成的氫氣的質量結合化學方程式計算鎂的質量，樣品中金屬鎂的質量百分含量；
（2）鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，氯化鎂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鈉和氯化鈉，根據氫氧化鈉的質量計算氯化氫的質量，進一步計算鹽酸的質量分數(shù)．

解答 解：（1）對比第Ⅱ、Ⅲ組中發(fā)現(xiàn)，對比第Ⅲ組中所加鹽酸質量有130g增加到150g時，氫氣的質量沒有增加，說明第Ⅲ組中鎂完全反應，
設樣品中金屬鎂的質量為x，
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
24                         2
x                          1.0g
$\frac{24}{x}=\frac{2}{1.0g}$
x=12.0g
樣品中金屬鎂的質量百分含量為：$\frac{12.0g}{16.0g}×100%$=75.0%．
（2）MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl，HCl+NaOH=NaCl+H₂O，可得關系式：HCl～NaOH，設150.0g稀鹽酸中氯化氫的質量為y
HCl～NaOH
36.5     40
y        150g×40%
$\frac{36.5}{y}=\frac{40}{150g×40%}$
y=54.75g
鹽酸的質量分數(shù)為$\frac{54.75g}{150.0g}×100%$=36.5%．
答：（1）樣品中金屬鎂的質量百分含量為75.0%．
（2）鹽酸的質量分數(shù)為36.5%．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度較大，注意根據有關反應的方程式計算相關物理量．