Question

在硫酸与硫酸铜的混合溶液200克中，滴入40%的氢氧化钠溶液100克，恰好完全反应．记录反应过程，得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示．问：

（1）与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为

 

克．
（2）完全反应后，滤去沉淀物再将滤液倒入一个底面积为50平方厘米的圆柱形容器中，求容器底部受到的液体压强．（g=10牛/千克，滤液损失忽略不计）
（3）将容器中的溶液在t℃时恒温蒸发27克水后，恰好达到饱和，求t℃时溶质的溶解度．

Answer 1

分析：根据已有的知识进行分析，硫酸能与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，氢氧化钠能与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，根据图象，开始时是氢氧化钠与硫酸反应，硫酸反应完硫酸铜再与氢氧化钠反应，根据液体压强公式即可求得容器底部所受的压强，根据溶液中溶质的质量和溶剂的质量即可求得溶解度．

解答：解：（1）硫酸能与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，氢氧化钠能与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，根据图象，开始时是氢氧化钠与硫酸反应，硫酸反应完硫酸铜再与氢氧化钠反应，故与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为50g，所以本题答案为：50；
（2）设与硫酸铜反应生成的Cu（OH）₂和Na₂SO₄质量分别为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
滤液质量=200g+100g-24.5g=275.5g
p=

F

S

=

0.2755×10

0.005

=551（帕）
（3）设与硫酸反应生成的Na₂SO₄质量z．
H₂SO₄+2NaOH=2H₂O+Na₂SO₄
80               142
50g×40%          z

80

20g

=

142

z

z=35.5g
饱和溶液中溶质的质量=35.5g+35.5g=71g
饱和溶液中溶剂的质量=200g+100g-24.5g-71g-27g=177.5g
设t℃时溶质的溶解度为S

S

100g

=

71g

177.5g

S=40g
答：（1）与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为50克．
（2）容器底部受到的液体压强为551帕．
（3）t℃时溶质的溶解度为40克．

点评：本题考查了酸和碱之间的反应以及碱和盐的反应和有关的计算，完成此题，可以依据已有的知识及溶解度的定义进行．