Question

在硫酸与硫酸铜的混合溶液200g中，滴入40%的NaOH溶液100g，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．

回答：
（1）与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为

 

g．
（2）计算生成氢氧化铜沉淀的质量．
（3）求最后所得溶液的质量分数．

Answer 1

分析：（1）根据图象可以看出，当氢氧化钠溶液的质量为50克时，沉淀开始出现；当氢氧化钠溶液的质量为100克时，沉淀的质量达到最大值．所以与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为（100-50）克．
（2）写出化学方程式并代入氢氧化钠的质量算出氢氧化铜沉淀的质量．
（3）根据化学方程式分别算出溶质和溶液的质量即可．

解答：解：（1）根据图象可以看出，当氢氧化钠溶液的质量为50克时，沉淀开始出现；当氢氧化钠溶液的质量为100克时，沉淀的质量达到最大值．所以与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为（100-50）克，故答案为：50克．
（2）由（1）可知，与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为（100-50）克，则氢氧化钠的质量=50克×40%═20克，设生成的氢氧化铜沉淀的质量为X，生成的硫酸钠的质量为Y．
2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
80            142      98
20克           Y        X

80

98

═

20克

X

得：X=24.5克

80

142

═

20克

Y

得：Y=35.5克
（3）从图象可以看出，硫酸和氢氧化钠生成硫酸钠和水，因此刚开始没有沉淀生成，消耗的氢氧化钠溶液的质量为50克，则氢氧化钠的质量=50克×40%═20克，设生成的硫酸钠的质量为Z．
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
       80    142
       20克   Z

80

142

═

20克

Z

得：Z=35.5克
∴反应后溶液中溶质的质量=35.5克+35.5克=71克，溶液的质量=200克+100克-24.5克=275.5克．
∴反应后溶液中溶质的质量分数=

71克

275.5克

×100%═25.77%．
答：生成氢氧化铜沉淀的质量为24.5克，最后所得溶液的质量分数为25.77%．

点评：培养学生分析图象的能力，掌握化学方程式的计算格式和规范性．