Question

【题目】Mg(OH)2具有广泛的应用,常用菱镁矿制备。研究人员向一定质量的菱镁矿粉中加入过量的稀硫酸,充分溶解后除杂、过滤,得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液。为确定混合溶液中镁的含量,取4份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定质量的4%NaOH溶液,得到实验数据如下表所示:

实验编号	①	②	③	④
NaOH溶液质量/g	10.0	20.0	30.0	40.0
Mg(OH)2质量/g	0.232	0.522	0.580	0.580

（1）实验 （填实验编号）中硫酸镁完全反应;

（2）计算100g混合溶液中含Mg元素的质量（写出计算过程）;

（3）求生成0.580g沉淀时加入4%NaOH溶液的质量（写出计算过程）

Answer 1

【答案】（1）③④ （2）0.24g （3）22.0g

【解析】

（1）由图可知，加入氢氧化钠溶液后，氢氧化钠先与硫酸反应，所以实验②与实验①生成的氢氧化镁沉淀的质量差是就是10g氢氧化钠溶液与硫酸镁生成的氢氧化镁的质量，即该质量=0.522g0.232g=0.29g，实验③中如果氢氧化钠完全反应，则生成的氢氧化镁的质量=0.522g+0.29g=0.812g，但实验③中实际生成氢氧化镁沉淀的质量0.580g<0.812g，所以实验③中氢氧化钠有剩余，则硫酸镁全部参加反应，实验④中比实验③中多加了10g氢氧化钠溶液，但氢氧化镁沉淀的质量并没有增加，证明实验④中的硫酸镁也全部参加反应，故填③④。

（2）解：设100g混合溶液中含有MgSO4的质量是x

120：58=x：0.580g

x=1.2g

100g混合溶液中含Mg元素的质量=1.2g× ×100%=0.24g

答：100g混合溶液中含Mg元素的质量是0.24g。

（3）解：由（1）可知，每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀0.522g-0.232g=0.29g

设第一次与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液质量为y

10.0g：0.29g=y：0.232g

y=8.0g

则与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为10.0g8.0g=2.0g

设与硫酸镁反应的氢氧化钠的总质量为z

120：80=1.2g：z

z=0.8g

则与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液的总质量=0.8g÷4%=20g

生成0.580g沉淀时加入4%NaOH溶液的质量=20g+2.0g=22.0g

答：生成0.580g沉淀时加入4%NaOH溶液的质量是22.0g。