Question

(7分) 某學生做了如下圖所示的實驗。

	第一次	第二次
加入硫酸銅的質量	m	m
加入氫氧化鈉溶液的質量	50g（溶質質量分數16%）	50g（溶質質量分數16%）
加入稀硫酸的質量	50g	100g
實驗現象	藍色固體和藍色溶液	藍色溶液

 
若第二次所加物質恰好完全反應(溶液損失忽略不計)，請回答下列問題：
（1）寫出實驗中發生反應的化學方程式___________________________；
（2）第一次實驗后的溶液中所含溶質的化學式為___________________________；
（3）根據已知條件列出求解實驗中生成沉淀的質量(x)的比例式______；
（4）實驗中加入硫酸銅的質量(m)為______；
（5）在第二次實驗中，若向加入氫氧化鈉溶液反應后的濾液中加入43.8 g水，則所得溶液中溶質的質量分數為_____________；
（6）若用溶質質量分數為98％的硫酸溶液配制實驗中所需的稀硫酸，則需要加水的質量為_________。

Answer 1

（1）CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓    Cu(OH)₂+H₂SO₄= CuSO₄+2H₂O
（2）CuSO₄ Na₂SO₄₄         （3）80/98=8g/x
（4）16g    （5）7.6% （  6）135g

試題分析：（1）實驗中發生反應的化學方程式，一是氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應：CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓，二是生成的氫氧化銅與硫酸反應：Cu(OH)₂+H₂SO₄= CuSO₄+2H₂O
（2）第一次實驗后，看到的實驗現象藍色固體和藍色溶液，所以溶液中所含溶質的化學式為：CuSO₄ Na₂SO₄₄
（3） 根據化學方程式：CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓中氫氧化鈉與氫氧化銅的質量關系為80:98，而氫氧化鈉的質量=50g×16%=8g,所以實驗中生成氫氧化銅沉淀的質量(x)的比例式：80/98=8g/x
（4）同樣根據化學方程式：CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓中氫氧化鈉與硫酸銅的質量關系為80:160，而氫氧化鈉的質量="50g×16%=8g," 實驗中加入硫酸銅的質量(m)為16g
（5）根據第（4）問，已經計算出溶質硫酸銅的質量為16g，而最終溶液的總質量=16g+50g+100g+43.8g=209.8g,所以所得溶液中溶質的質量分數為=16g/209.8g×100%=7.6%
（6）先計算出稀硫酸的溶質質量分數，根據化學方程式：Cu(OH)₂+H₂SO₄= CuSO₄+2H₂O中硫酸與硫酸銅的質量關系為80:160，求出溶質硫酸的質量，
解：設溶質硫酸的質量為x
Cu(OH)₂+H₂SO₄= CuSO₄+2H₂O
160
X      16g
98:160=x：16g
X=9.8g
所以硫酸溶液中溶質的質量分數=9.8g/100g×100%=9.8%
因為兩次實驗總共消耗硫酸的質量為50g+100g=150g，根據溶液稀釋過程中，溶質的質量不變，可設需要加水的質量為y，可列式為：（150g-y）×98%=150×9.8%,所以y=135g