Question

在硫酸與硫酸銅的混合溶液200g中，滴入40%的氫氧化鈉溶液100g，恰好完全反應．記錄反應過程，得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質量關系如圖所示．問：
（1）此硫酸的溶質質量分數？
（2）生成沉淀的質量是多少？
（3）反應后溶液溶質的質量分數是多少？

Answer 1

分析：向硫酸與硫酸銅的混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與先與硫酸反應，待硫酸完全反應后，氫氧化鈉與硫酸銅發生反應生成氫氧化銅沉淀；由得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質量關系圖，可查得與硫酸、硫酸銅發生反應的氫氧化鈉溶液的質量，根據反應的化學方程式，由消耗氫氧化鈉的質量可計算與氫氧化鈉反應的硫酸的質量、生成沉淀氫氧化銅的質量及反應生成硫酸鈉的質量，再利用質量守恒定律求得反應后溶液質量，即可完成所要求的計算．

解答：解：（1）由得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質量關系圖，可查得與混合溶液中硫酸發生反應的氫氧化鈉溶液質量為50g，
設消耗硫酸的質量為x，生成硫酸鈉的質量為y
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
98      80    142
x   50g×40%   y

98

x

=

80

50g×40%

=

142

y

x=24.5g，y=35.5g
此硫酸的溶質質量分數=

24.5g

200g

×100%=12.25%；
（2）由得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質量關系圖，可查得與混合溶液中硫酸銅發生反應的氫氧化鈉溶液質量為100g-50g=50g，
設生成氫氧化銅沉淀質量為m，生成硫酸鈉的質量為n
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160    80      98         142
    50g×40%   m           n

80

50g×40%

=

98

m

=

142

n

m=24.5g，n=35.5g  
生成沉淀的質量是24.5g；
（3）反應后溶液溶質的質量分數=

35.5g+35.5g

200g+100g-24.5g

×100%=25.8%
答：（1）此硫酸的溶質質量分數為12.25%；（2）生成沉淀的質量是為24.5g；（3）反應后溶液溶質的質量分數是25.8%．

點評：本題主要考查學生的綜合分析能力．在處理圖象的數據時，注意曲線起點與折點特殊意義的分析，依據物質間反應的情況和圖示數據，判斷各步反應消耗氫氧化鈉溶液的質量．