Question

为了测定某硫酸溶液的溶质质量分数，善洁同学取20片如标签所示的胃药放入烧杯中，再取250g该硫酸溶液分五次加入烧杯中（胃药中的其它成分不溶于水且不与其它物质反应），每次均充分反应，实验数据如表格所示．

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
加入硫酸的质量（g）	50.0	50.0	50.0	50.0	50.0
剩余固体的质量（g）	17.1	14.2	11.3	m	8.4

（1）发生反应的化学方程式为

 

；
（2）根据固体的质量列出第一次参加反应的硫酸溶质质量（x）的比例式

 

；
（3）用98%的浓硫酸配制恰好完全反应时所需的上述硫酸，需要加水的体积为

 

；
（4）若在恰好完全反应时即停止加入硫酸，将反应后的溶液蒸发掉11.6g水得到一种不饱和溶液，则最终所得的溶液中溶质的质量分数为

 

；
（5）若用含杂质20%的生石灰处理上述恰好完全反应后剩余的硫酸，需要这种生石灰的质量为

 

．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）根据标签可知是氢氧化镁和硫酸反应，生成硫酸镁和水写出反应的化学方程式；
（2）根据标签可知是氢氧化镁样品的质量为20g，利用第一次反应消耗的氢氧化镁的质量20g-17.1g=2.9g，列出第一次参加反应的硫酸溶质质量（x）的比例式；
（3）由化学方程式计算出硫酸中溶质的质量分数，配制硫酸过程中溶质质量不变解答；
（4）根据氢氧化镁的质量求出硫酸镁的质量，进而求出终所得的溶液中溶质的质量分数；
（5）根据氧化钙和硫酸反应的方程式求解．

解答：解：
（1）氢氧化镁和硫酸反应，生成硫酸镁和水，反应的化学方程式为：Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O；
（2）设第一次参加反应的硫酸溶质质量为x，氢氧化镁的质量为20g，利用第一次反应消耗的氢氧化镁的质量20g-17.1g=2.9g
Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O
 58       98
 2.9g      x

58

2.9g

=

98

x

x=4.9g
（3）溶液均有均一性，50g硫酸的溶质质量分数为

4.9g

50g

×100%=9.8%，根据表中数据可知，每50g硫酸消耗2.9g氢氧化镁，第四次加50g硫酸，m的值为8.4g，恰好完全反应时消耗硫酸200g，氢氧化镁的质量为20-8.4g=11.6g，98%的浓硫酸配制恰好完全反应时所需的上述硫酸，需要加水的体积为：200g-

200g×9.8%

98%

=180g，即为180mL；
（4）设生成硫酸镁的质量为y
Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O
 58            120
 11.6g          y
y=24g
在恰好完全反应时即停止加入硫酸，将反应后的溶液蒸发掉11.6g水得到一种不饱和溶液，则最终所得的溶液中溶质的质量分数为

24g

11.6g+200g-11.6g

×100%=12%
（5）需要这种生石灰的质量为z
CaO+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O
56    98
z    50g×9.8%

56

z

=

98

50g×9.8%

z=2.8g
用含杂质20%的生石灰的质量为2.8g÷（1-20%）=3.5g
答案：
（1）Mg（OH）₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂O；   （2）

58

98

=

2.9g

x

；
（3）180ml；   （4）12%；   （5）3.5g．

点评：本题主要考查学生利用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力．