Question

【題目】(7分)菱鎂礦的主要成分是MgCO3，為了分析某菱鎂礦中鎂元素的含量，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。取10g菱鎂礦，逐漸加入未知濃度的H2SO4溶液，生成的氣體全部用NaOH溶液吸收，NaOH溶液增加的質(zhì)量記錄如下表：

加入H2S04溶液的質(zhì)量/g	50	100	150	200
NaOH溶液增加的質(zhì)量/g	2.2	4.4	4.4	4.4

說明：菱鎂礦中的雜質(zhì)不溶于水，不與酸發(fā)生反應(yīng)。．

（1）10g菱鎂礦與H2SO4溶液完全反應(yīng)，生成CO2的質(zhì)量為 。

（2）計(jì)算該菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過程)

（3）該實(shí)驗(yàn)研究中所用H2SO4溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。

（4）為避免溶液排放對環(huán)境的影響，某同學(xué)對上述反應(yīng)后溶液進(jìn)行了過濾，并在濾液中加入了l.71％的Ba(OH)2溶液。請你畫出加入Ba(OH)2溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量的關(guān)系圖。(在答題卡的坐標(biāo)中作圖，并標(biāo)出曲線折點(diǎn)的坐標(biāo))

Answer 1

【答案】（1）4.4g

（2）菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%。

（3）9.8%

（4）作圖見下圖曲線

【解析】

試題分析：（1）碳酸鎂可與稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，氫氧化鈉可與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)。所以氫氧化鈉溶液增重的質(zhì)量即為反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量。由于氫氧化鈉溶液增重的質(zhì)量最大值為4.4g 。所以生成CO2的質(zhì)量為4.4g。

（2）根據(jù)題意可知：已知量為生成二氧化碳的質(zhì)量；未知量為菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解題思路：可根據(jù)二氧化碳與碳酸鎂在反應(yīng)體系中的質(zhì)量關(guān)系，求出碳酸鎂的質(zhì)量。再進(jìn)一步可計(jì)算出菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。具體過程如下：

解：設(shè)菱鎂礦中MgCO3的質(zhì)量為x。

MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑

84 44

x 4.4g

84∶44=x∶4.4g

x = 8.4g

菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=[（8.4g×24/84）÷10g]×100%24%

答：該菱鎂礦中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%。

（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知：第一、二兩次中的硫酸完全反應(yīng)，所以可根據(jù)第一、二兩次中二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算出硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。具體過程如下：

解：設(shè)所用H2SO4溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y

MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑

98 44

100gy 4.4g

98：44=100gy：4.4g

y = 9.8%

所用H2SO4溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%。

（4）加入的氫氧化鋇可先與過量的稀硫酸反應(yīng)。由于過量的稀硫酸中硫酸的質(zhì)量為（200g—100g）×9.8%= 9.8g。根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可計(jì)算出：可恰好反應(yīng)掉氫氧化鋇溶液的質(zhì)量為1000g，同時生成硫酸鋇沉淀的質(zhì)量為23.3 g。所以圖像中的第一個折點(diǎn)的坐標(biāo)為（1000，23.3 ）。

再加入的氫氧化鋇與硫酸鎂反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可計(jì)算出：硫酸鎂的質(zhì)量為12 g，可恰好反應(yīng)掉氫氧化鋇溶液的質(zhì)量為1000g，同時生成硫酸鋇沉淀的質(zhì)量為23.3 g，生成氫氧化鎂沉淀的質(zhì)量為5.8 g。因此圖像中的第二個折點(diǎn)所用的氫氧化鋇溶液的質(zhì)量為1000 g+1000 g=2000 g。同時沉淀的質(zhì)量為23.3 g+23.3 g+5.8 g=52.4 g。所以圖像中的第二個折點(diǎn)的坐標(biāo)為（2000，52.4）。

再加入氫氧化鋇時，不再產(chǎn)生沉淀。可根據(jù)規(guī)律進(jìn)行描點(diǎn)和畫圖為：