题目内容
已知金属钠和水能发生下列反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑现取金属钠4.6 g投入到100 g水中，充分反应后，冷却到室温（20℃），得到一种不饱和溶液，向所得溶液中逐滴滴入MgSO4溶液，实验测得溶液的总质量与滴入MgSO4溶液的质量关系曲线如下图所示．根据题意回答下列问题：
（1）金属钠和水充分反应后，生成氢气的质量为
（2）图中A点的纵坐标表示的溶液的质量是
（3）通过计算求出当滴入120 g MgSO4溶液时，所得溶液中溶质的质量分数是多少？（计算结果精确至0.1%）
分析：（1）根据金属钠和水反应的化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，得出各物质之间的质量比，列出比例式，即可计算出生成氢气的质量；
（2）分析题意可知，图中A点的纵坐标表示的溶液的质量就是金属钠4.6g投入到100g水中，充分反应后，冷却到室温（20℃），得到一种不饱和溶液的质量，因此，A点的纵坐标表示的溶液的质量=金属钠4.6g+100g水-0.2g氢气；
（3）根据（1）中计算出的NaOH的质量和氢氧化钠与硫酸镁反应的化学方程式，即可计算出最终生成Na2SO4的质量和生成Mg（OH）2的质量．反应后溶液的总质量=金属钠4.6g+100g水+滴入的120gMgSO4溶液-生成沉淀的质量-生成的气体质量，然后根据溶质质量分数=
×100%计算即可．
（2）分析题意可知，图中A点的纵坐标表示的溶液的质量就是金属钠4.6g投入到100g水中，充分反应后，冷却到室温（20℃），得到一种不饱和溶液的质量，因此，A点的纵坐标表示的溶液的质量=金属钠4.6g+100g水-0.2g氢气；
（3）根据（1）中计算出的NaOH的质量和氢氧化钠与硫酸镁反应的化学方程式，即可计算出最终生成Na2SO4的质量和生成Mg（OH）2的质量．反应后溶液的总质量=金属钠4.6g+100g水+滴入的120gMgSO4溶液-生成沉淀的质量-生成的气体质量，然后根据溶质质量分数=
| 溶质质量 |
| 溶液质量 |
解答：解：（1）设生成NaOH的质量为x，生成氢气的质量为w，
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
46 80 2
4.6g x w
∴46：80=4.6g：x，46：2=4.6g：w，
解之得：x=8g，w=0.2g．
故答案为：0.2．
（2）A点的纵坐标表示的溶液的质量=4.6g+100g-0.2g=104.4g．故答案为：104.4．
（3）设最终生成Na2SO4的质量为y，生成Mg（OH）2的质量为z，
MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg（OH）2↓
80 142 58
8g y z
∴80：142=8g：y，80：58=8g：z，
解之得：y=14.2g，z=5.8g，
反应后溶液的总质量为：4.6g+100g+120g-5.8g-0.2g=218.6g，
×100%=6.5%．
答：反应后的溶液中溶质的质量分数为6.5%．
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
46 80 2
4.6g x w
∴46：80=4.6g：x，46：2=4.6g：w，
解之得：x=8g，w=0.2g．
故答案为：0.2．
（2）A点的纵坐标表示的溶液的质量=4.6g+100g-0.2g=104.4g．故答案为：104.4．
（3）设最终生成Na2SO4的质量为y，生成Mg（OH）2的质量为z，
MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg（OH）2↓
80 142 58
8g y z
∴80：142=8g：y，80：58=8g：z，
解之得：y=14.2g，z=5.8g，
反应后溶液的总质量为：4.6g+100g+120g-5.8g-0.2g=218.6g，
| 14.2g |
| 218.6g |
答：反应后的溶液中溶质的质量分数为6.5%．
点评：本题主要考查学生运用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力．
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