Question

10．某同学在实验室发现一瓶标签残缺（如图甲所示）的溶液．为了测定此溶液的溶质质量分数，他取出25g该溶液，向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液．反应过程中生成沉淀的质量与所用NaOH溶液的质量的关系（如图乙）所示．请计算：
（1）此硫酸镁溶液中溶质质量分数为多少？
（2）恰好反应时所得溶液中溶质的质量分数为多少？
相对原子质量：H-1   O-16  Na-23  Mg-24  S-32．

Answer 1

分析 根据图示可知，当NaOH溶液质量为40g时，沉淀不再生成，说明反应恰好完全； 根据氢氧化钠与硫酸镁反应的化学方程式和氢氧化钠的质量，列出比例式，就可计算出参与反应的MgSO₄质量以及生成的硫酸镁、氢氧化镁的质量，然后根据质量分数公式计算即可．

解答 解：（1）由图示可知，当NaOH溶液质量为40g时，沉淀不再生成，说明反应恰好完全．氢氧化钠的质量为40g×10%=4g．设参与反应的MgSO₄质量为x，生成硫酸钠的质量为Y，氢氧化镁的质量为Z
2NaOH+MgSO₄=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓
  80   120   142    58
  4g    X     Y     Z
$\frac{80}{4g}=\frac{120}{X}=\frac{142}{Y}=\frac{58}{Z}$
解得：X=6g
解得：Y=7.1g
解得：Z=2.9g
硫酸镁溶液中溶质质量分数为：$\frac{6g}{25g}$×100%=24%
（2）恰好完全反应时所得溶液中溶质质量分数为：$\frac{7.1g}{25g+40g-2.9g}$×100%=11.4%
答：（1）这种硫酸镁溶液中溶质质量分数是24%；（2）恰好完全反应时所得溶液中溶质质量分数为11.4%

点评 本题是溶液和化学反应、图象融合的题目，是综合性的题型，要求比较高．通常学生在计算时常常会忽视了实际参加反应的是溶液中溶质的质量，而往往会把40g直接代入化学方程式进行计算．这就要求学生足够细心、会分析、且条理分明．