Question

13．现有硫酸（H₂SO₄）和硫酸铜（CuSO₄）的混合溶液200g，向该溶液中滴加入质量分数为10%的氢氧化钠NaOH溶液，生成Cu（OH）₂沉淀，沉淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示．求：
（1）硫酸和硫酸铜都会与氢氧化钠发生反应，请分析在OA段发生的化学反应并写出其化学方程式为2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；
（2）B处溶液中溶质的化学式为Na₂SO₄；
（3）生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量是多少？（写出计算过程）

Answer 1

分析 由关系图，向混合溶液中滴加氢氧化钠溶液先与硫酸反应，待混合溶液中硫酸完全反应后开始与硫酸铜溶液发生反应，因此在计算生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量时，应该考虑到上述的反应情况，即所加入的氢氧化钠溶液的总质量为与硫酸反应的溶液和与硫酸铜反应的溶液质量和．

解答 解：（1）根据氢氧化钠既能与硫酸反应也能与硫酸铜反应且氢氧化钠与硫酸反应时没有现象发生，因此OA短的反应是2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；
（2）由图象可知在OA发生氢氧化钠与硫酸反应，AB段则是氢氧化钠与硫酸铜的反应，达到B点时恰好完全反应，溶液中只含有硫酸钠，而BD段则是向溶液中加入氢氧化钠但此时没有反应发生，所以B处溶液中溶质的化学式为Na₂SO₄；
（3）设从A到B点，需氢氧化钠的质量为x
2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
  80                                    98
10%x                                9.8g
$\frac{80}{10%x}=\frac{98}{9.8g}$
x=80g
所以生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量为：50g+80g=130g
故答案为：（1）2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；（2）Na₂SO₄；
（3）答：生成最大沉淀量时所加入的氢氧化钠溶液的总质量为130g．

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．