为测定金属镁和硫酸镁的固体混合物中镁元素的质量分数,先称取混合物 10g ,放入一个干净的烧杯中,然后取一定溶质质量分数的稀硫酸 75g ,平均分成五次加入其中,充分振荡,实验所得数据见表:
| 第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | 第 4 次 | 第 5 次 |
加入稀硫酸的质量 /g | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
生成氢气的总质量 /g | 0.12 | x | 0.36 | 0.4 | 0.4 |
(1) 表中 x=___________ 。
(2) 金属镁完全反应是第 ___________ 次。
(3) 求固体混合物中镁元素的质量分数(写出计算过程,结果精确到 0.1% )。
(4) 已知图中纵坐标为某单质,请画出该单质的质量随加入稀硫酸质量的变化图像(标出必要的数据)。
(1)0.24
(2)4
(3) 设 10g 混合物中镁单质的质量为 x
硫酸镁中镁元素的质量 =
固体混合物中镁元素的质量分数为: =58.4%
答:固体混合物中镁元素的质量分数为 58.4% ;
(4)
【解析】( 1 )
表中的数据对比可知,第一次 15g 稀硫酸对应 0.12g 氢气,而第三个 15g 对应的氢气为 0.36g ,说明每加入 15g 稀硫酸生成 0.12g 氢气,由此可知 x 的值为 0.24 ;故填: 0.24 ;
( 2 )
由前面数据可知,每 15g 稀硫酸完全反应能产生 0.12g 氢气,第四次时应该为 0.48g 实际为 0.4g ,说明金属已经完全反应,所以氢气质量不再增加;故填: 4 ;
( 3 )
根据镁和稀硫酸反应的方程式代入计算,过程见答案;
( 4 )
反应中的单质为氢气,计算恰好完全反应时消耗的稀硫酸的质量,设完全反应时反应的稀硫酸的质量为 y ,则由上述分析可得: 15g : 0.12g=y : 0.4g 解得: y=50g ,根据表中的数据和计算的数据画出产生的氢气的质量与加入稀硫酸质量的变化图像如下: 。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuO![]() 3H2+Fe2O3 ![]() |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO![]() 3C+2Fe2O3 ![]() |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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