Question

2．把一定量氧化铜和0.8g氧化镁的混合物投入到溶质质量分数为9.8%的稀硫酸中，待固体完全溶解后，再往溶液里加入溶质质量分数为8%的NaOH溶液，生成沉淀质量与加入溶液质量关系如图所示．下列说法中正确的是（　　）

• A． 稀硫酸的质量为100 g
• B． a的取值范围为0＜a＜80
• C． 混合物的质量可能为6.5 g
• D． 当a值为30时，b值为4.9 g

Answer 1

分析 氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，硫酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断．

解答 解：氧化铜、氧化镁和稀硫酸、硫酸铜、硫酸镁和氢氧化钠反应的化学方程式为：
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O，MgO+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O，CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，MgSO₄+2NaOH=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄，
A、由以上反应关系可知，H₂SO₄～2NaOH，
设稀硫酸中硫酸质量为x，
H₂SO₄～2NaOH，
98            80
x         100g×8%
$\frac{98}{x}$=$\frac{80}{100g×8%}$，
x=9.8g，
稀硫酸的质量为：$\frac{9.8g}{9.8%}$=100g，
该选项说法正确；
B、由以上反应关系可知，MgO～H₂SO₄，
设氧化镁消耗硫酸的质量为y，
MgO～H₂SO₄，
40       98
0.8g     y
$\frac{40}{0.8g}$=$\frac{98}{y}$，
y=1.96g，
剩余硫酸质量小于：100g×9.8%-1.96g=7.84g，
设剩余硫酸消耗氢氧化钠的质量最多为z，
H₂SO₄～2NaOH，
98            80
7.84g      z
$\frac{98}{7.84g}$=$\frac{80}{z}$，
z=6.4g，
a的值小于：6.4g÷8%=80g，因此a的取值范围为0＜a＜80，
该选项说法正确；
C、混合物的质量为6.5g时，氧化铜质量为：6.5g-0.8g=5.7g，
设氧化铜消耗硫酸质量为m，
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O，
80      98
5.7g    m
$\frac{80}{5.7g}$=$\frac{98}{m}$，
m=6.9825g，
则氧化铜和氧化镁消耗硫酸质量为：6.9825g+1.96g=8.9425g，
剩余硫酸质量为：100g×9.8%-8.9425g=0.8575g＜7.84g，
该选项说法正确；
D、当a值为30时，和硫酸铜、硫酸镁反应的氢氧化钠质量为：（100g-30g）×8%=5.6g，
设5.6g氢氧化钠完全和硫酸铜反应时生成氢氧化铜质量为n，完全和硫酸镁反应时生成氢氧化镁质量为p，
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，MgSO₄+2NaOH=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄，
              80           98                                          80          58
             5.6g          n                                          5.6g         p
$\frac{80}{5.6g}$=$\frac{98}{n}$，$\frac{80}{5.6g}$=$\frac{58}{p}$，
n=6.86g，p=4.06g，
由计算可知，4.06＜b＜6.86，因此当a值为30时，b值可能为4.9，但是不一定是4.9，该选项说法不正确．
故选：ABC．

点评 本题主要考查计算方面的问题，比较难，属于计算中的压轴题，要注意理解．