Question

14．现有H₂SO₄和CuSO₄的混合溶液共100g，某同学向该溶液中逐滴加入溶质质量分数20%的NaOH溶液至不再产生沉淀，实验所用的NaOH溶液质量与沉淀质量关系如图所示，求：
（1）该溶液中H₂SO₄的质量分数
（2）图中a的值是多少
（3）恰好完全反应时所得溶液的质量．

Answer 1

分析 （1）从图中可看出20g氢氧化钠溶液与混合溶液中的硫酸恰好完全反应，根据氢氧化钠的质量求出溶液中H₂SO₄的质量即可解答；
（2）从图中可看出，a的值即为生成氢氧化铜沉淀的质量，30g氢氧化钠溶液与混合溶液中的硫酸铜恰好完全反应．可利用氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式，根据氢氧化钠的质量求出沉淀氢氧化铜的质量；
（3）所得溶液的质量=所加入的所用物质的总质量-生成沉淀的质量．

解答 解：（1）设溶液中H₂SO₄的质量为x，
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
    80        98       
20g×20%   x          
$\frac{80}{20g×20%}=\frac{98}{x}$
x=4.9g
该溶液中H₂SO₄的质量分数：$\frac{4.9g}{100g}×100%$=4.9%；
（2）设产生沉淀的质量为y，
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
              80           98               
         30g×20%       y               
$\frac{80}{30g×20%}=\frac{98}{y}$
y=7.35g

（3）所得溶液的质量为：100 g+50 g-7.35 g=142.65 g；
答：（1）此时所得不饱和溶液中溶质的质量分数8.1%．
故答案为：（1）该溶液中H₂SO₄的质量分数4.9%；
（2）图中a的值是7.35g；
（3）恰好完全反应时所得溶液的质量142.65 g．

点评 解答本题的关键是对图象的分析，分析图象题时，要注意起点、终点、转折点，通常转折点是恰好完全反应的点，并结合具体反应进行分析．