Question

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，某學(xué)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)量記錄如下表：

加入H2SO4溶液的質(zhì)量/g	50	100	150	200
NaOH溶液增加的質(zhì)量/g	2.2	4.4	4.4	4.4

說明：菱鎂礦中的雜質(zhì)不溶于水，不與酸發(fā)生反應(yīng)。

（1）10g菱鎂礦與H₂SO₄溶液完全反應(yīng)，生成CO₂的質(zhì)量為            。

（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）該實驗研究中所用H₂SO₄溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是            。

（4）為避免溶液排放對環(huán)境影響，某同學(xué)對上述反應(yīng)后溶液進行了過濾，并在濾液中加入了1.71%的Ba(OH)₂溶液。請你畫出加入Ba(OH)₂溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量的關(guān)系圖。（在答題卡的坐標中作圖，并標出曲線折點的坐標）

Answer 1

【答案】（1）4.4g 

（2）解：設(shè)10g菱鎂礦中碳酸鎂的質(zhì)量為x，實驗中所硫酸的質(zhì)量為y，生成硫酸鎂的質(zhì)量為z。

MgCO₃＋H₂SO₄=MgSO₄＋CO₂↑＋H₂O

84     98     120    44

x       y      z     4.4g

 =   

x=  =8.4g

  y==9.8g

    =   z=  =12g

菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)= ×100%=24%

(3)該實驗研究中所用H₂SO₄溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是=9.8%

（4）

【解析】根據(jù)表格信息不難發(fā)現(xiàn)，10g菱鎂礦與H₂SO₄溶液完全反應(yīng)，生成CO₂的質(zhì)量為4.4g；要計算菱鎂礦中鎂的質(zhì)量分數(shù)，需先根據(jù)碳酸鎂與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式及二氧化碳的質(zhì)量，計算出碳酸鎂的質(zhì)量，然后再結(jié)合碳酸鎂中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)計算出鎂元素的質(zhì)量最后表示出，碳酸鎂中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)即可；碳酸鎂與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式及生成二氧化碳的質(zhì)量，可計算出參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量，再結(jié)合硫酸溶液的質(zhì)量便可計算出所使用硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；實驗中加入的硫酸的總質(zhì)量為200g×9.8%=19.6g，與氫氧化鋇反應(yīng)的硫酸質(zhì)量19.6g-9.8g=9.8g，根據(jù)H₂SO₄+Ba(OH)₂=BaSO₄↓+2H₂O可計算出參加反應(yīng)的氫氧鋇溶液的質(zhì)量為1000g，生成硫酸鋇沉淀的質(zhì)量為13.7g，根據(jù)參加反應(yīng)的硫酸鎂的質(zhì)量及MgSO₄＋Ba(OH)₂=BaSO₄↓+Mg(OH)₂↓可計算出參加反應(yīng)的氫氧鋇溶液的質(zhì)量為1000g，反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀的質(zhì)量為13.7g，反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀的質(zhì)量為5.8g。