Question

为测定某氢氧化钠溶液中溶质的质量分数，可将此氢氧化钠溶液20g与20g稀硫酸充分混合；再向其中滴加硫酸铜溶液至恰好完全反应时，消耗硫酸铜溶液64.3g，得到蓝色沉淀4.9g和质量分数为10%的无色溶液．试依据以上实验数据计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．（计算过程中保留两位小数）

Answer 1

分析：待测氢氧化钠溶液的溶质的质量分数=

20g溶液样品中氢氧化钠的质量

溶液样品质量20g

×100%，溶液样品中氢氧化钠分别与硫酸和硫酸铜发生反应，与硫酸铜发生反应的氢氧化钠可根据反应的化学方程式由生成蓝色沉淀4.3g而求得；而与硫酸反应的氢氧化钠的需要根据该反应的化学方程式由生成硫酸钠的质量进行计算，其中硫酸钠的质量需通过所得质量分数为10%的无色溶液中硫酸钠的质量与生成蓝色沉淀时生成的硫酸钠的质量差求出，因此为了计算质量分数为10%的无色溶液中硫酸钠的质量，还需要求计算10%的溶液的质量，该溶液的质量则可利用质量守恒定律求出．

解答：解：设与硫酸铜反应的氢氧化钠的质量为x，生成的硫酸钠质量为y．
2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
80           98         142
x           4.9g         y

80

x

=

98

4.9g

  x=4g

142

y

=

98

4.9g

y=7.1g
反应后所得溶液的质量=20g+20g+64.3g-4.9g=99.4g，溶液中硫酸钠的质量=99.4g×10%=9.94g，则氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠的质量=9.94g-7.1g=2.84g
设与稀硫酸反应的氢氧化钠的质量为z
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80          142
z          2.84g

80

z

=

142

2.84g

   z=1.6g
氢氧化钠溶液中溶质的质量分数=

4g+1.6g

20g

×100%=28%
答：氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为28%．

点评：本题涉及多步反应的计算、运用质量守恒定律的计算及关于溶液的计算，清晰地解题思路是正确处理问题的保障．