Question

已知金屬鈉和水能發(fā)生下列反應(yīng)：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
現(xiàn)取金屬鈉4.6 g投入到100 g水中，充分反應(yīng)后，冷卻到室溫（20℃），得到一種不飽和溶液，向所得溶液中逐滴滴入MgSO₄溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液的總質(zhì)量與滴入MgSO₄溶液的質(zhì)量關(guān)系曲線如下圖所示．根據(jù)題意回答下列問題：
（1）金屬鈉和水充分反應(yīng)后，生成氫氣的質(zhì)量為________g．
（2）圖中A點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示的溶液的質(zhì)量是________g．
（3）通過計(jì)算求出當(dāng)?shù)稳?20 g MgSO₄溶液時(shí)，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（計(jì)算結(jié)果精確至0.1%）

Answer 1

解：（1）設(shè)生成NaOH的質(zhì)量為x，生成氫氣的質(zhì)量為w，
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
46 80 2
4.6g x w
∴46：80=4.6g：x，46：2=4.6g：w，
解之得：x=8g，w=0.2g．
故答案為：0.2．
（2）A點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示的溶液的質(zhì)量=4.6g+100g-0.2g=104.4g．故答案為：104.4．
（3）設(shè)最終生成Na₂SO₄的質(zhì)量為y，生成Mg（OH）₂的質(zhì)量為z，
MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓
80 142 58
8g y z
∴80：142=8g：y，80：58=8g：z，
解之得：y=14.2g，z=5.8g，
反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量為：4.6g+100g+120g-5.8g-0.2g=218.6g，
×100%=6.5%．
答：反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.5%．
分析：（1）根據(jù)金屬鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，即可計(jì)算出生成氫氣的質(zhì)量；
（2）分析題意可知，圖中A點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示的溶液的質(zhì)量就是金屬鈉4.6g投入到100g水中，充分反應(yīng)后，冷卻到室溫（20℃），得到一種不飽和溶液的質(zhì)量，因此，A點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示的溶液的質(zhì)量=金屬鈉4.6g+100g水-0.2g氫氣；
（3）根據(jù)（1）中計(jì)算出的NaOH的質(zhì)量和氫氧化鈉與硫酸鎂反應(yīng)的化學(xué)方程式，即可計(jì)算出最終生成Na₂SO₄的質(zhì)量和生成Mg（OH）₂的質(zhì)量．反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量=金屬鈉4.6g+100g水+滴入的120gMgSO₄溶液-生成沉淀的質(zhì)量-生成的氣體質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%計(jì)算即可．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算的能力．