Question

等質量的MgO，Mg，Mg（OH）₂，MgCO₃四種物質，分別加入盛有相同質量，相同質量分數的稀硫酸的燒杯中，根據下列要求，用四種物質填空：
①如果四種固體都完全反應，消耗硫酸最多的是   
②如果四種固體都有剩余，所得硫酸鎂的質量分數最小的是   
③如果四種固體都有剩余，則剩余質量最多的是    ．

Answer 1

【答案】分析：根據化學變化前后元素質量不變，可知消耗質量和質量分數均相同的稀硫酸時，Mg、MgO、Mg（OH）₂、MgCO₃四種物質恰好完全反應完全后（反應物均完全反應）生成硫酸鎂質量相等，即反應后所得溶液中溶質質量相等；因此，為比較所得溶液中溶質質量分數大小，只需要考慮反應后生成水的量的變化即可完成比較，而四種固體均有剩余時計算時則要以硫酸的質量進行計算，據此分析解答即可；
解答：解：根據反應的化學方程式，對應物質反應時的質量關系，可判斷與等質量的硫酸恰好完全反應后溶液質量的增加值為
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑ 溶液質量增加
24   98   120   2    24-2=22
MgO+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O 溶液質量增加
40   98    120          40
Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O 溶液質量增加
58         98    120          58
MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑ 溶液質量增加
84     98    120      44        84-44=40
①由反應可知消耗等質量硫酸時，鎂參與反應的質量最小，所以等質量MgO，Mg，Mg（OH）₂，MgCO₃四種物質反應時，鎂消耗的硫酸最多；
②四種固體有剩余時，硫酸已完全反應，根據反應后溶液溶液量，可知與鎂反應時溶液增加量最小，即與鎂恰好完全反應時所得溶液的質量最小，而反應后所得溶質硫酸鎂的質量相同，因此，與鎂反應后所得溶液的溶質質量分數最大；同理分析可得與氫氧化鎂反應后所得溶液的溶質質量分數最小；氧化鎂和碳酸鎂分別與等質量的硫酸恰好完全反應后溶液的溶質質量分數相等；
③由方程式中以上的質量關系可以看出，消耗等質量硫酸時鎂反應的質量最小，所以剩余的固體最多；
故答案為：①Mg；②Mg（OH）₂；③Mg；
點評：本題的解決技巧在于利用化學變化前后元素質量不變，判斷出反應后所得溶液中溶質質量相等，這使得本題的解答簡便很多．