Question

在硫酸與硫酸銅的混合溶液200克中，滴入40%的氫氧化鈉溶液100克，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）與硫酸銅反應的氫氧化鈉溶液的質量為

 

克．
（2）完全反應后，濾去沉淀物再將濾液倒入一個底面積為50平方厘米的圓柱形容器中，求容器底部受到的液體壓強．（g=10牛/千克，濾液損失忽略不計）
（3）將容器中的溶液在t℃時恒溫蒸發27克水后，恰好達到飽和，求t℃時溶質的溶解度．

Answer 1

分析：根據已有的知識進行分析，硫酸能與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，氫氧化鈉能與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀，氫氧化銅能與硫酸反應生成硫酸銅和水，根據圖象，開始時是氫氧化鈉與硫酸反應，硫酸反應完硫酸銅再與氫氧化鈉反應，根據液體壓強公式即可求得容器底部所受的壓強，根據溶液中溶質的質量和溶劑的質量即可求得溶解度．

解答：解：（1）硫酸能與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，氫氧化鈉能與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀，氫氧化銅能與硫酸反應生成硫酸銅和水，根據圖象，開始時是氫氧化鈉與硫酸反應，硫酸反應完硫酸銅再與氫氧化鈉反應，故與硫酸銅反應的氫氧化鈉溶液的質量為50g，所以本題答案為：50；
（2）設與硫酸銅反應生成的Cu（OH）₂和Na₂SO₄質量分別為x和y．
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
80            98          142
50g×40%       x            y

80

20g

=

98

x

x=24.5g

80

20g

=

142

y

y=35.5g
濾液質量=200g+100g-24.5g=275.5g
p=

F

S

=

0.2755×10

0.005

=551（帕）
（3）設與硫酸反應生成的Na₂SO₄質量z．
H₂SO₄+2NaOH=2H₂O+Na₂SO₄
80               142
50g×40%          z

80

20g

=

142

z

z=35.5g
飽和溶液中溶質的質量=35.5g+35.5g=71g
飽和溶液中溶劑的質量=200g+100g-24.5g-71g-27g=177.5g
設t℃時溶質的溶解度為S

S

100g

=

71g

177.5g

S=40g
答：（1）與硫酸銅反應的氫氧化鈉溶液的質量為50克．
（2）容器底部受到的液體壓強為551帕．
（3）t℃時溶質的溶解度為40克．

點評：本題考查了酸和堿之間的反應以及堿和鹽的反應和有關的計算，完成此題，可以依據已有的知識及溶解度的定義進行．