Question

（2010?荊州）某二價金屬M的氧化物10g與90g稀硫酸恰好完全反應后，形成無色透明溶液，測得反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為30%．請計算（保留一位小數(shù)）：
（1）該金屬M的相對原子質(zhì)量和上述稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
（2）反應后的溶液中，氫元素與氧元素的質(zhì)量比．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)金屬M的化合價，二價金屬M的氧化物的化學式可以表示為MO，金屬氧化物與硫酸反應生成金屬M的硫酸鹽和水，該反應的化學方程式MO+H₂SO₄═MSO₄+H₂O；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應后所得溶液質(zhì)量=10g+90g=100g；
根據(jù)反應的化學方程式，利用金屬氧化物及所生成硫酸鹽的質(zhì)量可計算出金屬M的相對原子質(zhì)量及反應消耗硫酸的質(zhì)量；
恰好完全反應后所得的溶液為硫酸鹽的溶液，其中氫元素全部含在溶劑水中，而氧元素則分別含在水和溶質(zhì)硫酸鹽中，利用水和硫酸鹽的質(zhì)量關系，可計算溶液中氫、氧元素質(zhì)量比．
解答：解：（1）反應后的溶液中溶質(zhì)質(zhì)量=（10g+90g）×30%=30g
設金屬M的相對原子質(zhì)量為m，稀硫酸中H₂SO₄的質(zhì)量為x
MO+H₂SO₄═MSO₄+H₂O
m+16 98  m+96
10g   x   30g
 
解得m=24，可知M為鎂元素
 
解得x=24.5g
稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100%=27.2%
（2）已知反應后的溶液中MgSO₄的質(zhì)量分數(shù)為30%，則H₂O為70%；即溶液中水的質(zhì)量與硫酸鎂的質(zhì)量比=70：30=7：3
則溶液中氫元素、氧元素質(zhì)量比=（7×）：（7×+3×）=70：704≈1：10
答：（1）該金屬M的相對原子質(zhì)量為24，上述稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為27.2%；
（2）反應后的溶液中，氫元素與氧元素的質(zhì)量比約為1：10．
點評：本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力；其中反應后溶液中氫、氧元素質(zhì)量比的計算有創(chuàng)新．