Question

【題目】Mg(OH)2具有廣泛的應用,常用菱鎂礦制備。研究人員向一定質量的菱鎂礦粉中加入過量的稀硫酸,充分溶解后除雜、過濾,得到只含MgSO4和H2SO4的混合溶液。為確定混合溶液中鎂的含量,取4份混合溶液各100g,向每份混合溶液中加入一定質量的4%NaOH溶液,得到實驗數據如下表所示:

實驗編號	①	②	③	④
NaOH溶液質量/g	10.0	20.0	30.0	40.0
Mg(OH)2質量/g	0.232	0.522	0.580	0.580

（1）實驗 （填實驗編號）中硫酸鎂完全反應;

（2）計算100g混合溶液中含Mg元素的質量（寫出計算過程）;

（3）求生成0.580g沉淀時加入4%NaOH溶液的質量（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】（1）③④ （2）0.24g （3）22.0g

【解析】

（1）由圖可知，加入氫氧化鈉溶液后，氫氧化鈉先與硫酸反應，所以實驗②與實驗①生成的氫氧化鎂沉淀的質量差是就是10g氫氧化鈉溶液與硫酸鎂生成的氫氧化鎂的質量，即該質量=0.522g0.232g=0.29g，實驗③中如果氫氧化鈉完全反應，則生成的氫氧化鎂的質量=0.522g+0.29g=0.812g，但實驗③中實際生成氫氧化鎂沉淀的質量0.580g<0.812g，所以實驗③中氫氧化鈉有剩余，則硫酸鎂全部參加反應，實驗④中比實驗③中多加了10g氫氧化鈉溶液，但氫氧化鎂沉淀的質量并沒有增加，證明實驗④中的硫酸鎂也全部參加反應，故填③④。

（2）解：設100g混合溶液中含有MgSO4的質量是x

120：58=x：0.580g

x=1.2g

100g混合溶液中含Mg元素的質量=1.2g× ×100%=0.24g

答：100g混合溶液中含Mg元素的質量是0.24g。

（3）解：由（1）可知，每消耗10.0gNaOH溶液生成氫氧化鎂沉淀0.522g-0.232g=0.29g

設第一次與硫酸鎂反應的氫氧化鈉溶液質量為y

10.0g：0.29g=y：0.232g

y=8.0g

則與硫酸反應的氫氧化鈉溶液的質量為10.0g8.0g=2.0g

設與硫酸鎂反應的氫氧化鈉的總質量為z

120：80=1.2g：z

z=0.8g

則與硫酸鎂反應的氫氧化鈉溶液的總質量=0.8g÷4%=20g

生成0.580g沉淀時加入4%NaOH溶液的質量=20g+2.0g=22.0g

答：生成0.580g沉淀時加入4%NaOH溶液的質量是22.0g。