Question

（2013?屯昌縣模擬）在盛有100g的CuSO₄和H₂SO₄混合溶液的燒杯中，逐滴加入溶質質量分數為10%的NaOH溶液，溶液中產生沉淀的質量與所滴入NaOH溶液的質量關系如圖所示．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

4.9

 g．
（2）在實驗過程中加入80gNaOH溶液時所得溶液的  pH是

等于

_7 （填“大于”“小于”或“等于”）．
（3）在實驗過程中加入80gNaOH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

分析：（1）從圖中可看出40g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=

溶質的質量

溶液的質量

×100%，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）設產生沉淀的質量為x，同時生成硫酸鈉的質量為y
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
       80    98          142
    40g×10%  x          y

80

40g×10%

=

98

x

           x=4.9g    

80

40g×10%

=

142

y

           y=7.1g
（2）根據上圖分析可知：40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；
（3）解：設與硫酸反應生成的硫酸鈉質量為z，
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O          
80          142                   
40g×10%     z                    

80

40g×10%

=

142

z

          z=7.1g；
不飽和溶液中Na₂SO₄總質量為：7.1 g+7.1 g=14.2 g；
不飽和溶液的質量為：100 g+80 g-4.9 g=175.1 g；
所得不飽和溶液中Na₂SO₄質量分數：

14.2 g

175.1 g

×100%≈8.1%
答：此時所得不飽和溶液中溶質的質量分數8.1%．
故答案為：（1）4.9 g；（2）等于；（3）8.1%．

點評：解答本題的關鍵是對圖象的分析，分析圖象題時，要注意起點、終點、轉折點，通常轉折點是恰好完全反應的點，并結合具體反應進行分析；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．