Question

在一燒杯中盛有100gCuSO₄和H₂SO₄的混合溶液，向其中逐漸滴加溶質的質量分數為10%的NaOH溶液，混合溶液的質量與所滴入NaOH溶液的質量關系曲線如下圖所示：

請根據題意回答下列問題：
（1）在實驗過程中產生沉淀的總質量是______．
（2）在實驗過程中加入60gNaOH溶液時所得溶液的pH是______7（填“大于”、“小于”或“等于”之一）．
（3）在實驗過程中加入60gNaOH溶液時，通過計算求此時所得不飽和溶液中溶質的質量分數．（計算結果精確至0.1%）

Answer 1

【答案】分析：（1）從圖中可看出20g氫氧化鈉溶液與混合溶液中的硫酸恰好完全反應，40g氫氧化鈉溶液與混合溶液中的硫酸銅恰好完全反應．可利用氫氧化鈉與硫酸銅反應的化學方程式，根據氫氧化鈉的質量求出沉淀氫氧化銅的質量．
（2）根據硫酸銅、硫酸與氫氧化鈉是否恰好完全反應來確定溶液的酸堿性．
（3）所得溶液中溶質的質量分數=%，溶質是硫酸鈉，包括硫酸與氫氧化鈉反應生成的硫酸鈉和硫酸銅與氫氧化鈉反應生成的硫酸鈉；溶液的質量=所加入的所用物質的總質量-生成沉淀的質量．
解答：解：（1）設沉淀的質量為x
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
       80    98
    40g×10%  x
=4g
  
     x=4.9g    
故答案為：4.9g
（2）根據上圖分析可知20克氫氧化鈉溶液與混合溶液中硫酸恰好完全反應，40克氫氧化鈉溶液與混合溶液中的硫酸銅恰好完全反應，反應后所得溶液為硫酸鈉溶液，顯中性，pH=7．故答案為：等于
（3）設硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉的質量為y，硫酸銅和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉的質量為z
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O              CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄      
       80   142                                  98        142
   20g×10%  y                                   4.9g       z
=2g                                         
                                           z=7.1g
       y=3.55g
所得硫酸鈉溶液中溶質質量分數是：×100%=6.9%
答：所得溶液中溶質的質量分數為6.9%．
點評：本題的難點是上述圖的分析，向硫酸銅和硫酸的混合溶液中加入氫氧化鈉溶液，硫酸銅和硫酸都會與氫氧化鈉發生反應，但硫酸銅與氫氧化鈉反應生成的氫氧化銅沉淀遇到硫酸又會反應生成硫酸銅，所以只要有硫酸存在我們就看不到有沉淀生成，因而我們可以認為氫氧化鈉先與硫酸反應，和硫酸反應完后氫氧化鈉才與硫酸銅反應．