Question

在硫酸与硫酸铜的混合溶液200g中，滴入40%的氢氧化钠溶液100g，恰好完全反应．记录反应过程，得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示．问：
（1）此硫酸的溶质质量分数？
（2）生成沉淀的质量是多少？
（3）反应后溶液溶质的质量分数是多少？

Answer 1

分析：向硫酸与硫酸铜的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠与先与硫酸反应，待硫酸完全反应后，氢氧化钠与硫酸铜发生反应生成氢氧化铜沉淀；由得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系图，可查得与硫酸、硫酸铜发生反应的氢氧化钠溶液的质量，根据反应的化学方程式，由消耗氢氧化钠的质量可计算与氢氧化钠反应的硫酸的质量、生成沉淀氢氧化铜的质量及反应生成硫酸钠的质量，再利用质量守恒定律求得反应后溶液质量，即可完成所要求的计算．

解答：解：（1）由得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系图，可查得与混合溶液中硫酸发生反应的氢氧化钠溶液质量为50g，
设消耗硫酸的质量为x，生成硫酸钠的质量为y
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
98      80    142
x   50g×40%   y

98

x

=

80

50g×40%

=

142

y

x=24.5g，y=35.5g
此硫酸的溶质质量分数=

24.5g

200g

×100%=12.25%；
（2）由得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系图，可查得与混合溶液中硫酸铜发生反应的氢氧化钠溶液质量为100g-50g=50g，
设生成氢氧化铜沉淀质量为m，生成硫酸钠的质量为n
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160    80      98         142
    50g×40%   m           n

80

50g×40%

=

98

m

=

142

n

m=24.5g，n=35.5g  
生成沉淀的质量是24.5g；
（3）反应后溶液溶质的质量分数=

35.5g+35.5g

200g+100g-24.5g

×100%=25.8%
答：（1）此硫酸的溶质质量分数为12.25%；（2）生成沉淀的质量是为24.5g；（3）反应后溶液溶质的质量分数是25.8%．

点评：本题主要考查学生的综合分析能力．在处理图象的数据时，注意曲线起点与折点特殊意义的分析，依据物质间反应的情况和图示数据，判断各步反应消耗氢氧化钠溶液的质量．