Question

7．硫酸厂废液中含有硫酸和硫酸铜，某化学实验小组取该混合溶液100g，为测定该混合熔液中硫酸铜的含量，向烧杯中逐渐加入人10%的NaOH溶液，得到沉淀的质量记录如表：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入氢氧化钠溶液质量（克）	40	40	40	30
生成沉淀的总质量（克）	0	4.9	9.8	9.8

（1）要用30%的氢氧化钠溶液来配置实验中所需的150g氢氧化钠溶液，需要加水的质量为100g
（2）写出生成沉淀的化学方程式CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
（3）根据沉淀的质量列出求参加反应的硫酸铜质量（x）的比例式为$\frac{160}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$
（4）该混合溶液中硫酸的质量分数为4.9%
（5）当所有物质恰好完全反应时，过滤后所得溶液加入2.8g水后溶质质量分数为10%
（6）如果从200吨废液中提取金属铜，则理论上可以提取金属铜的质量为12.8t．

Answer 1

分析 （1）根据溶液稀释前后，溶质质量不变进行分析；
（2）根据硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠进行分析；
（3）根据生成沉淀氢氧化铜沉淀的质量和化学方程式进行计算；
（4）根据先加入的氢氧化钠会与硫酸反应生成硫酸钠和水，以及调整的数据进行计算；
（5）根据反应后所得溶液的溶质质量和溶液质量进行计算；
（6）根据废液中铜元素的质量分数进行计算．

解答 解：（1）要用30%的氢氧化钠溶液来配置实验中所需的150g氢氧化钠溶液，需要加水的质量为
150g-$\frac{150g×10%}{30%}$=100g；
（2）硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，化学方程式为：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（3）通过表中的数据可知，生成沉淀的最大量是9.8g
设参加反应的硫酸铜质量为x，消耗氢氧化钠质量为y，生成硫酸钠质量为m，
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160    80      98        142
  x    y×10%  9.8g        m
$\frac{160}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$=$\frac{80}{y×10%}$=$\frac{142}{m}$
x=16g
y=80g
m=14.2g
（4）通过分析可知，与硫酸铜反应的氢氧化钠质量为80g，加入40g的氢氧化钠没有出现沉淀，所以与硫酸反应的氢氧化钠质量为z，生成硫酸钠质量为n
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O  　  
98     80     142
z  40g×10%    n
$\frac{98}{z}$=$\frac{80}{40g×10%}$=$\frac{142}{n}$
z=4.9g
n=7.1g
所以该混合溶液中硫酸的质量分数为：$\frac{4.9g}{100g}$×100%=4.9%；
（5）所以反应溶液质量分数为：$\frac{14.2g+7.1g}{100g+120g-9.8g+2.8g}$×100%=10%；
（6）从200吨废液中提取金属铜，则理论上可以提取金属铜的质量为：200t×$\frac{\frac{64}{98}×9.8g}{100g}$=12.8t．
故答案为：（1）100g；
（2）CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（3）$\frac{160}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$；
（4）4.9%；
（5）10%；
（6）12.8t．

点评 本题主要考查了化学方程式的计算，难度不大，注意解题的规范性和准确性．