Question

等质量的MgO，Mg，Mg（OH）₂，MgCO₃四种物质，分别加入盛有相同质量，相同质量分数的稀硫酸的烧杯中，根据下列要求，用四种物质填空：
①如果四种固体都完全反应，消耗硫酸最多的是________
②如果四种固体都有剩余，所得硫酸镁的质量分数最小的是________
③如果四种固体都有剩余，则剩余质量最多的是________．

Answer 1

Mg    Mg（OH）₂    Mg
分析：根据化学变化前后元素质量不变，可知消耗质量和质量分数均相同的稀硫酸时，Mg、MgO、Mg（OH）₂、MgCO₃四种物质恰好完全反应完全后（反应物均完全反应）生成硫酸镁质量相等，即反应后所得溶液中溶质质量相等；因此，为比较所得溶液中溶质质量分数大小，只需要考虑反应后生成水的量的变化即可完成比较，而四种固体均有剩余时计算时则要以硫酸的质量进行计算，据此分析解答即可；
解答：根据反应的化学方程式，对应物质反应时的质量关系，可判断与等质量的硫酸恰好完全反应后溶液质量的增加值为
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑ 溶液质量增加
24 98 120 2 24-2=22
MgO+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O 溶液质量增加
40 98 120 40
Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O 溶液质量增加
58 98 120 58
MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑ 溶液质量增加
84 98 120 44 84-44=40
①由反应可知消耗等质量硫酸时，镁参与反应的质量最小，所以等质量MgO，Mg，Mg（OH）₂，MgCO₃四种物质反应时，镁消耗的硫酸最多；
②四种固体有剩余时，硫酸已完全反应，根据反应后溶液溶液量，可知与镁反应时溶液增加量最小，即与镁恰好完全反应时所得溶液的质量最小，而反应后所得溶质硫酸镁的质量相同，因此，与镁反应后所得溶液的溶质质量分数最大；同理分析可得与氢氧化镁反应后所得溶液的溶质质量分数最小；氧化镁和碳酸镁分别与等质量的硫酸恰好完全反应后溶液的溶质质量分数相等；
③由方程式中以上的质量关系可以看出，消耗等质量硫酸时镁反应的质量最小，所以剩余的固体最多；
故答案为：①Mg；②Mg（OH）₂；③Mg；
点评：本题的解决技巧在于利用化学变化前后元素质量不变，判断出反应后所得溶液中溶质质量相等，这使得本题的解答简便很多．