Question

20．菱鎂礦的主要成分是MgCO₃，為了分析某菱鎂礦中鎂元素的含量，某班學習小組進行了實驗研究．取10g菱鎂礦，逐漸加入未知濃度的H₂SO₄溶液，生成的氣體全部用NaOH溶液吸收，NaOH溶液增加的質(zhì)量記錄如表：

分組	1	2	3	4
加入H2S04溶液質(zhì)量/g	50	100	150	200
NaOH溶液增加質(zhì)量/g	2.2	4.4	4.4	4.4

注：菱鎂礦中的雜質(zhì)不溶于水，不與酸發(fā)生反應(yīng)、不含鎂元素．
（1）10g菱鎂礦與H₂SO₄溶液完全反應(yīng)，生成CO₂的質(zhì)量為4.4g．
（2）計算該菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程）
（3）第3組實驗中加入150g稀硫酸完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)成分為MgS0₄、H₂S0₄．

Answer 1

分析 碳酸鎂和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、水和二氧化碳；
氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量即為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量可以計算碳酸鎂的質(zhì)量，進一步可以計算該菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)；
第3組實驗中加入150g稀硫酸完全反應(yīng)后，稀硫酸過量，所得溶液中溶質(zhì)成分為硫酸鎂和硫酸．

解答 解：（1）因為氫氧化鈉溶液增加4.4g，因此10g菱鎂礦與H₂SO₄溶液完全反應(yīng)，生成CO₂的質(zhì)量為4.4g．
故填：4.4g．
（2）設(shè)碳酸鎂質(zhì)量為x，
MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑，
84                                            44
x                                            4.4g
$\frac{84}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$，
x=8.4g，
8.4g碳酸鎂中鎂元素質(zhì)量為：8.4g×$\frac{24}{84}$×100%=2.4g，
該菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{2.4g}{10g}$×100%=24%，
答：該菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)為24%．
（3）第3組實驗中加入150g稀硫酸完全反應(yīng)后，稀硫酸過量，所得溶液中溶質(zhì)成分為MgS0₄、H₂S0₄．
故填：MgS0₄、H₂S0₄．

點評 本題主要考查學生運用假設(shè)法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準確性．