Question

现有硫酸和一定质量的硫酸铜组成的混合溶液50g，向混合溶液中滴加质量分数为40%的氢氧化钠溶液并振荡，所加氢氧化钠溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示：

（1）最终生成沉淀的质量为

 

；
（2）原混合溶液中硫酸的质量分数为

 

；
（3）加入30g氢氧化钠溶液后，所得溶液的溶质质量分数为

 

．（精确到0.1%）

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）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．
（2）根据化学方程式分别算出硫酸的质量，进一步计算硫酸的质量分数．
（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10克时，沉淀开始出现；当氢氧化钠溶液的质量为30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30g-10g=20g．则氢氧化钠的质量=20g×40%═8g，
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
8g            y        x

80

8g

═

98

x

得：x=9.8g

80

8g

═

142

y

得：y=14.2g
（2）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10克，则氢氧化钠的质量=10g×40%═4g，设生成的硫酸钠的质量为z，消耗硫酸的质量为w．
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
 98    80    142
 w     4g     z

80

4g

═

142

z

得：z=7.1g

80

4g

═

98

w

得：w=4.9g
∴原混合溶液中硫酸的质量分数为

4.9g

50g

×100%=9.8%．
∴反应后溶液中溶质的质量分数=

14.2g+7.1g

50g+30g-9.8g

×100%═30.3%．
答：生成氢氧化铜沉淀的质量为9.8克，原混合溶液中硫酸的质量分数为9.8%．
最后所得溶液的质量分数为30.3%．
故答案为：（1）生成氢氧化铜沉淀的质量为9.8克，（2）原混合溶液中硫酸的质量分数为9.8%．
（3）所得溶液的质量分数为30.3%．

点评：此题是数形结合类问题，分析反应的关系图是正确判断反应进行的依据和基础．弄清折点的含义，是解决此题的关键之所在．