Question

3．我市錳礦資源豐富，MnO₂是一種無機功能材料，主要用于制造干電池．某校課外活動小組同學(xué)得到當(dāng)?shù)啬炒諱nO₂樣品（主要含有雜質(zhì)MnCO₃，其它雜質(zhì)忽略不計），為了測定此樣品中MnO₂的含量，把100g粗MnO₂樣品放入燒杯中，將40g稀硫酸分4次加入與之充分反應(yīng)，測得的數(shù)據(jù)如下表．

次數(shù)	1	2	3	4
加入稀硫酸的質(zhì)量（g）	10	10	10	10
剩余固體質(zhì)量（g）	94.25	88.5	82.75	78.2

（已知燒杯中發(fā)生的反應(yīng)為：MnCO₃+H₂SO₄═MnSO₄+H₂O+CO₂↑）
請根據(jù)圖表數(shù)據(jù)回答下列問題：
（1）樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量是多少？
（2）該樣品中MnO₂的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與硫酸不反應(yīng)，碳酸錳可以與硫酸反應(yīng)；
（2）最后剩余固體質(zhì)量為二氧化錳的質(zhì)量，
（3）由實驗數(shù)據(jù)可知，第一次實驗中加入稀硫酸完全反應(yīng)，消耗的碳酸錳的質(zhì)量為100g-94.25g=5.75g，根據(jù)化學(xué)方程式進行計算．

解答 解：（1）二氧化錳與硫酸不反應(yīng)，碳酸錳可以與硫酸反應(yīng)，所以最后剩余固體質(zhì)量為二氧化錳的質(zhì)量；樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量是100g-78.2g=21.8g
（2）該樣品中MnO₂的質(zhì)量分數(shù)是$\frac{78.2g}{100g}×100%$=78.2%；
（3）第一次實驗中加入稀硫酸完全反應(yīng)，消耗的碳酸錳的質(zhì)量為100g-94.25g=5.75g，
設(shè)消耗的硫酸為x
MnCO₃+H₂SO₄═MnSO₄+H₂O+CO₂↑
115           98
5.75g         x
$\frac{115}{5.75g}=\frac{98}{x}$
x=4.9g
稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是$\frac{4.9g}{10g}×100%$=49%，
答：稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是49%，
故答案為：（1）21.8g；（2）78.2%；（3）49%．

點評 本題主要考查含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算，難度較大．