Question

實驗室有一瓶濃硫酸，瓶上標答內(nèi)容如圖所示，請你根據(jù)標簽上提供的數(shù)據(jù)能答下列問題．
（1）用500mL濃硫酸可以配制溶質(zhì)量分數(shù)為20%的硫酸

 

g；
（2）利用剛配制好的硫酸測定某二價金屬（M）的純度，取6克該不純金屬粉未（所含有的雜質(zhì)不與酸和水反應(yīng)）；再取剛配好的溶液98克，混合至恰好完全對應(yīng)后過濾，將濾液蒸干．得到粉末狀固體質(zhì)量為24.0克．
①金屬M發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為

 

；
②利用已知條件求解反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量（X）的比例式為

 

；
③金屬M的元素符號是

 

；
④該金屬的純度為

 

；
⑤若反應(yīng)后的溶液只含有一種溶質(zhì)，向反應(yīng)后所得溶液中加入141.6克水，則此時溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是

 

．

Answer 1

分析：（1）利用稀釋前后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量不變，結(jié)合標簽，根據(jù)濃硫酸的質(zhì)量及質(zhì)量分數(shù)計算稀釋后溶液的質(zhì)量；
（2）分析反應(yīng)的反應(yīng)過程，寫出反應(yīng)的化學方程式，根據(jù)反應(yīng)物硫酸的質(zhì)量，計算生成氫氣的質(zhì)量、反應(yīng)消耗金屬M的質(zhì)量及金屬的相對原子質(zhì)量，并使用金屬的相對原子質(zhì)量確定金屬元素；最后由生成硫酸鹽的質(zhì)量計算加水后所得溶液的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）設(shè)可以配制溶質(zhì)量分數(shù)為20%的硫酸質(zhì)量為x
500mL×1.84g/cm³×40%=x×20%
解之得 x=1840g
故答案為：1840g；
（2）①金屬M呈+2價，所以與硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽的化學式為MSO₄；所以反應(yīng)的化學方程式為M+H₂SO₄=MSO₄+H₂↑；
故答案為：M+H₂SO₄=MSO₄+H₂↑；
②根據(jù)反應(yīng)的化學方程式，由硫酸的質(zhì)量可求得生成氫氣的質(zhì)量；
M+H₂SO₄=MSO₄+H₂↑
98           2
98g×20%     x
98：2=（98g×20%）：x
解之得 x=0.4g
故答案為：98：2=（98g×20%）：x
③硫酸中硫酸根的質(zhì)量=98g×20%×

96

98

×100%=19.2g
則反應(yīng)后所得粉末狀固體鹽中金屬M的質(zhì)量與硫酸根的質(zhì)量比=（24.0g-19.2g）：19.2g=24：96
則金屬M的相對原子質(zhì)量為24，可判斷金屬M為鎂；
故答案為：Mg；
④該金屬的純度=

24.0g-19.2g

6g

×100%=80%
故答案為：80%；
⑤溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

24.0g

(24.0g-19.2g)+98g-0.4g+141.6g

×100%≈10%

點評：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，金屬M與硫酸反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量=參加反應(yīng)金屬M的質(zhì)量+稀硫酸的質(zhì)量-放出氫氣的質(zhì)量．