Question

某固体物质由MgSO₄和NaOH组成，取24.0g该固体混合物溶于水后，向所得的混合物中逐滴加入质量分数为15%的硫酸溶液（密度为1.1g?mL^-1），加入的稀H₂SO₄的体积x（单位：mL）与所得沉淀质量y（单位；g）有如图所示的关系，求该固体混合物中NaOH、MgSO₄的质量各为多少克？

Answer 1

分析：物质之间的反应有2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O，MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓，Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O；由图示数据可知，开始加入硫酸至29.7mL时，沉淀没有减少，是因为硫酸在与氢氧化钠反应，A～B段才是硫酸与氢氧化镁沉淀反应的体积．利用氢氧化镁与硫酸反应的化学方程式，列出比例式，就可计算出MgSO₄和NaOH反应生成沉淀的质量；然后再利用MgSO₄和NaOH反应的化学方程式，列出比例式，计算出固体物质中MgSO₄的质量；然后NaOH的质量即可求出．

解答：解：①由图示数据可知，与氢氧化镁沉淀反应的硫酸溶液的体积为：89mL-29.7mL=59.3mL，则H₂SO₄质量为：59.3mL×1.1g/mL×15%≈9.8g，
设参与反应的沉淀氢氧化镁的质量为x，
Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O
58         98
x         9.8g
∴58：98=x：9.8g，
解之得：x=

9.8g×58

98

=5.8g；
②设参与反应的MgSO₄的质量为y，
 MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓，
120                  58
y                    5.8g
∴120：58=y：5.8g
80：58=z：5.8g
解之得：y=

5.8g×120

58

=12g；
所以氢氧化钠的质量为24g-12g=12g，
答：该固体中MgSO₄的质量为12g；NaOH的质量为12g．

点评：本题主要考查学生利用化学方程式进行计算的能力．本题所涉化学反应较多，解答时需认真分析图示数据和已知条件以及物质间反应的情况，才能正确解答．