向100g稀硫酸溶液中加入一定量的镁粉，待固体完全溶解后，再向所得溶液中加入质量分数为20%的NaOH溶液，所得沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示，请回答下列问题：（1）OA段无

Question

向100g稀硫酸溶液中加入一定量的镁粉，待固体完全溶解后，再向所得溶液中加入质量分数为20%的NaOH溶液，所得沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示，请回答下列问题：

（1）OA段无沉淀产生的原因（用化学方程式表示）：___；
（2）加入镁粉的质量为___g；
（3）求加入80g NaOH溶液时，充分反应后的溶液（不饱和溶液）中溶质的质量分数和产生氢气的质量（写出计算过程）．

Answer 1

（1）开始没有沉淀生成，说明硫酸过量，所以OA段是硫酸和NaOH溶液反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）生成沉淀氢氧化镁中镁元素的质量即为加入镁粉的质量，由图可知生成氢氧化镁的质量为5.8g，所以加入镁粉的质量=(24)/(24+(16+1)×2)×100%×5.8g=2.4g；
（3）设氢气的质量为x．
H₂SO₄+Mg=MgSO₄+H₂↑
      24       2
     2.4g      x
(24)/(2.4g)=(2)/(x)
x=0.2g
答：产生氢气的质量是0.2g．
根据题中的反应原理可知，镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，硫酸镁和氢氧化钠会生成硫酸钠和氢氧化镁沉淀，硫酸和氢氧化钠会生成硫酸钠和水，所以可以运用氢氧化钠全部转化成硫酸钠进行计算，
反应后的溶液质量100g+2.4g+80g-0.2g=182.2g，
生成硫酸钠的质量为y，
2NaOH→Na₂SO₄
80      142
80g×20%  y
  (80)/(80g×20%)=(142)/(y)
y=28.4g，
所以溶质的质量分数为：(28.4g)/(182.2g)×100%=15.6%．
故答案为：（1）H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）2.4；
（3）0.2g，15.6%．