Question

若取質(zhì)量均為mg的鎂和鐵，分別投入到50g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的硫酸中，充分反應(yīng)后，均產(chǎn)生0.2g氫氣．請分析推斷和計(jì)算：
（1）充分反應(yīng)后，一定有剩余的金屬是

 

；
（2）m的取值范圍為

 

，反應(yīng)中消耗掉金屬鎂的質(zhì)量為

 

g；
（3）硫酸中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（要求寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)算

專題：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與化學(xué)方程式相結(jié)合的計(jì)算

分析：等質(zhì)量鐵和鎂與足量的稀硫酸反應(yīng)，鎂放出氫氣的質(zhì)量大于鐵，而題設(shè)中產(chǎn)生氫氣量均為0.2g，可推斷出稀硫酸量不足而被完全反應(yīng)，而金屬鎂一定有剩余；假設(shè)鐵與硫酸恰好完全反應(yīng)，根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量可計(jì)算出金屬質(zhì)量m的最小值及參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量，然后計(jì)算該稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式：
 Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
 56              2     24              2
 5.6g           0.2g   2.4g           0.2g
故可得知，等質(zhì)量鐵和鎂與足量的稀硫酸反應(yīng)，鎂放出氫氣的質(zhì)量大于鐵；
根據(jù)題中信息可以知道等質(zhì)量的鐵和鎂，產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣，故可判斷金屬鎂一定有剩余、鐵可能有剩余或恰好完全反應(yīng)；
（2）由（1）可知產(chǎn)生0.2g氫氣可計(jì)算至少需要5.6g鐵，即m的值等于5.6g時(shí)鐵無剩余，大于5.6g時(shí)有剩余；即m的值大于等于5.6g，
由（1）可知產(chǎn)生0.2g氫氣可計(jì)算需要2.4g鎂，反應(yīng)中消耗掉金屬鎂的質(zhì)量為2.4g；
（3）根據(jù)（1）中的解答可以知道，稀硫酸的量不足，
設(shè)生成0.2g氫氣需要硫酸的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    98          2
    x          0.2g

98

x

=

2

0.2g

解得：x=9.8g
所以稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

9.8g

50g

×100%=19.6%；
答：硫酸中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%．
故答案為：（1）鎂；
（2）m≥5.6；2.4；
（3）硫酸中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%．

點(diǎn)評：本題考查了金屬與酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量的有關(guān)計(jì)算，完成此題，可以依據(jù)已有的知識結(jié)合根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算進(jìn)行．