Question

2．如图中A是一种常见的酸，它能与黑色固体B反应，B的质量为8克．将NaOH溶液渐渐加入到C中，生成蓝色沉淀E的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图乙所示．在D中加入Ba（NO₃）₂溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀．

（1）黑色固体B的化学式为CuO；操作1的名称是过滤；
（2）NaOH溶液中溶质的质量分数是多少？
（3）C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据物质间反应的规律以及物质的颜色，来确定物质的名称；操作1是分离硫酸钠溶液和氢氧化铜蓝色沉淀的一种方法；
（2）根据氧化铜的质量计算出硫酸铜的质量，然后根据硫酸铜的质量计算出与之反应所需氢氧化钠的质量，而由图象可知与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为（100g-60g），最后计算出氢氧化钠溶液中溶质的质量分数；
（3）由图象可知，C溶液中的溶质为硫酸和硫酸铜，加入的氢氧化钠与二者均反应，利用化学方程式分别计算出硫酸钠的质量即可．

解答 解：（1）在D中加入Ba（NO₃）₂溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀，所以D溶液中一定存在硫酸根离子，E是蓝色沉淀，则是氢氧化铜，那么C是硫酸铜，D是硫酸钠；黑色固体为氧化铜，酸为稀硫酸，故填：CuO；
操作1是分离难溶性固体和液体的一种方法，是过滤；故填：过滤；
（2）设由CuO生成的CuSO₄的质量为x
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
80                  160
8g                    x
$\frac{80}{8g}=\frac{160}{x}$
x=16g
设与CuSO₄反应的NaOH的质量为y，同时生成Na₂SO₄的质量为a
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160         80                             142
16g         y                                a
$\frac{160}{16g}=\frac{80}{y}=\frac{142}{a}$
y=8g，a=14.2g
所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：$\frac{8g}{100g-60g}×100%$=20%
答：NaOH溶液中溶质的质量分数是20%．
（4）解：设硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠质量为b
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
                80       142
          60g×20%     b
$\frac{80}{60g×20%}=\frac{142}{b}$    
b=21.3g
所得溶液中溶质的质量为：21.3g+14.2g=35.5g
答：C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反应时，所得溶液溶质的质量是35.5g．

点评 本考点考查了根据化学方程式的计算和质量分数的计算，是考试计算题中经常出现的题型．做题时要注意：化学方程式要写正确，始终不要忘记质量守恒定律．