Question

2．如圖中A是一種常見的酸，它能與黑色固體B反應，B的質量為8克．將NaOH溶液漸漸加入到C中，生成藍色沉淀E的質量與加入NaOH溶液的質量關系如圖乙所示．在D中加入Ba（NO₃）₂溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀．

（1）黑色固體B的化學式為CuO；操作1的名稱是過濾；
（2）NaOH溶液中溶質的質量分數是多少？
（3）C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應時，所得溶液中溶質的質量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據物質間反應的規律以及物質的顏色，來確定物質的名稱；操作1是分離硫酸鈉溶液和氫氧化銅藍色沉淀的一種方法；
（2）根據氧化銅的質量計算出硫酸銅的質量，然后根據硫酸銅的質量計算出與之反應所需氫氧化鈉的質量，而由圖象可知與硫酸銅反應的氫氧化鈉溶液的質量為（100g-60g），最后計算出氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數；
（3）由圖象可知，C溶液中的溶質為硫酸和硫酸銅，加入的氫氧化鈉與二者均反應，利用化學方程式分別計算出硫酸鈉的質量即可．

解答 解：（1）在D中加入Ba（NO₃）₂溶液能生成一種不溶于稀硝酸的白色沉淀，所以D溶液中一定存在硫酸根離子，E是藍色沉淀，則是氫氧化銅，那么C是硫酸銅，D是硫酸鈉；黑色固體為氧化銅，酸為稀硫酸，故填：CuO；
操作1是分離難溶性固體和液體的一種方法，是過濾；故填：過濾；
（2）設由CuO生成的CuSO₄的質量為x
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
80                  160
8g                    x
$\frac{80}{8g}=\frac{160}{x}$
x=16g
設與CuSO₄反應的NaOH的質量為y，同時生成Na₂SO₄的質量為a
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160         80                             142
16g         y                                a
$\frac{160}{16g}=\frac{80}{y}=\frac{142}{a}$
y=8g，a=14.2g
所用氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為：$\frac{8g}{100g-60g}×100%$=20%
答：NaOH溶液中溶質的質量分數是20%．
（4）解：設硫酸與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉質量為b
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
                80       142
          60g×20%     b
$\frac{80}{60g×20%}=\frac{142}{b}$    
b=21.3g
所得溶液中溶質的質量為：21.3g+14.2g=35.5g
答：C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應時，所得溶液溶質的質量是35.5g．

點評 本考點考查了根據化學方程式的計算和質量分數的計算，是考試計算題中經常出現的題型．做題時要注意：化學方程式要寫正確，始終不要忘記質量守恒定律．