Question

在硫酸与硫酸铜的混合溶液200克中，滴入40%的氢氧化钠溶液100克，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．                             

（1）试分析在混合溶液中滴加氢氧化钠溶液时，为什么没有立即产生沉淀？        

（2）当滴加50克氢氧化钠溶液时，混合溶液中的溶质是（用化学式表示）　．         

（3）200克混合溶液中，硫酸的溶质质量分数为　．                     

（4）完全反应时，所得溶液中的溶质质量分数为　　．                  

                          

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】溶质质量分数与化学方程式相结合的计算；综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）．        

【分析】（1）根据硫酸会与氢氧化钠发生中和反应，所以在混合溶液中加入氢氧化钠，不会立即生成沉淀进行分析；                                          

（2）根据向硫酸与硫酸铜的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠先与硫酸反应，待硫酸完全反应后，氢氧化钠与硫酸铜发生反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀解答；                       

（3）根据得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系图，可查得与硫酸、硫酸铜发生反应的氢氧化钠溶液的质量，根据反应的化学方程式，由消耗氢氧化钠的质量可计算与氢氧化钠反应的硫酸的质量；           

（4）根据题中的数据计算溶液的质量和溶质质量，然后计算溶质的质量分数．          

【解答】解：（1）硫酸会与氢氧化钠发生中和反应，所以在混合溶液中加入氢氧化钠，不会立即生成沉淀；         

（2）由得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系图，可查得与混合溶液中硫酸发生反应的氢氧化钠溶液质量为40g，当滴加50克氢氧化钠溶液时，硫酸钡全部消耗，混合溶液中的溶质含有硫酸铜和生成的硫酸钠；          

（3）设消耗硫酸的质量为x，生成硫酸钠的质量为y                     

H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O                                         

98      80    146                                           

x    40g×40%   y                                           

==                                          

x=19.6g                                                     

y=29.2g                                                     

200克混合溶液中，硫酸的溶质质量分数为：×100%=9.8%．         

（4）由得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系图，可查得与混合溶液中硫酸铜发生反应的氢氧化钠溶液质量为100g﹣40g=60g，                                                 

设生成氢氧化铜沉淀质量为m，生成硫酸钠的质量为n                    

CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄                                  

160    80      98         142                                  

     60g×40%   m          n                                   

==                                          

   m=29.4g                                                  

   n=42.6g                                                  

反应后溶质的质量分数为：×100%=26.5%．          

故答案为：（1）硫酸会与氢氧化钠发生中和反应；                       

（2）CuSO₄、Na₂SO₄；                                         

（2）9.8%；                                                 

（4）26.5%．                                                

【点评】本题主要考查学生的综合分析能力．在处理图象的数据时，注意曲线起点与折点特殊意义的分析，依据物质间反应的情况和图示数据，判断各步反应消耗氢氧化钠溶液的质量．