Question

20．某固体物质由MgSO₄和NaOH组成，取24g该固体混合物溶于50g水中，向所得的混合物中逐滴加入15%的硫酸（密度为1.1g．mL），测得沉淀量y与加入的硫酸的体积x有如图表示的关系．
（1）求原固体混合物中NaOH的质量
（2）A点时溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 根据氢氧化钠和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，氢氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水，依据图象中的坐标进行分析．

解答 解：（1）由图示数据可知，与氢氧化镁沉淀反应的硫酸溶液的体积为：89mL-29.7mL=59.3mL，则H₂SO₄质量为：59.3mL×1.1g/mL×15%≈9.8g，
设参与反应的沉淀氢氧化镁的质量为x，
Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O
  58               98
  x                 9.8g
$\frac{58}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$
x=5.8g
②设参与反应的MgSO₄的质量为y，NaOH的质量为z，
MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓
  120       80                          58
    y          z                          5.8g
$\frac{120}{y}$=$\frac{80}{z}$=$\frac{58}{5.8g}$
y=12g
z=8g
③由图示可知，与氢氧化钠反应的硫酸溶液的体积为29.7mL，则其中H₂SO₄的质量为：29.7mL×1.1g/mL×15%=4.9g，
设与硫酸反应的氢氧化钠的质量为r，生成硫酸钠质量为a
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
  80      98             142
  r        4.9g             a
$\frac{80}{r}$=$\frac{98}{4.9g}$=$\frac{142}{a}$
r=4g
a=14.2g
则该固体中NaOH的质量=8g+4g=12g．
（2）A点时溶液中溶质的质量分数为：$\frac{14.2g}{24g+50g-12g+32.7g}$×100%=15%．
故答案为：（1）12g；
（2）15%．

点评 本题主要考查学生利用化学方程式进行计算的能力．本题所涉化学反应较多，解答时需认真分析图示数据和已知条件以及物质间反应的情况，才能正确解答．