Question

烧杯中装有一定量硫酸和硫酸镁的混合溶液．某同学为测定该混合溶液中硫酸及硫酸镁的质量，向烧杯中逐渐加入一定质量分数的氢氧化钠溶液，得到沉淀的质量与所加氢氧化钠溶液质量关系如下表所示：请回答下列问题：
（1）表格中x为

 

克；
（2）所加氢氧化钠溶液溶质质量分数

 

；
（3）原混合溶液中所含硫酸的质量

 

．

加入NaOH质量/g	16	32	48	64	80
生成沉淀质量/g	0	1.16	3.48	4.64	x

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：向硫酸和硫酸镁的混合溶液滴加氢氧化钠溶液，硫酸、硫酸镁都可与氢氧化钠发生反应，由于硫酸的存在氢氧化钠与硫酸镁不能生成氢氧化镁沉淀，待硫酸反应完才能产生氢氧化镁沉淀；所以记录数据中，加入16g氢氧化钠溶液时产生沉淀的质量为0；而在加入氢氧化钠溶液48g时，产生沉淀的质量为3.48g-1.16g=2.32g，说明每16g氢氧化钠溶液时产生沉淀的质量为2.32g，当加入64g氢氧化钠溶液时产生沉淀的质量为4.64g，增加的质量为4.64g-3.48g=1.16g＜2.32g，说明以后沉淀质量不再变化，说明硫酸镁也已完全反应，故生成沉淀量最大值为4.64g；
根据硫酸镁与氢氧化钠反应的化学方程式，由沉淀氢氧化镁的质量可计算混合溶液中硫酸的质量及与硫酸镁发生反应的氢氧化钠的质量；
根据硫酸与氢氧化钠反应的化学方程式，由混合溶液中硫酸的质量计算与之发生反应的氢氧化钠的质量；
利用与硫酸及硫酸镁反应的氢氧化钠的质量和与氢氧化钠溶液的溶质质量分数的比可计算所加氢氧化钠溶液的质量．

解答：解：（1）由表格得，分5次加入NaOH，每次为16g，各次沉淀产生量为0，1.16g，3.48-1.16=2.32g，4.64-3.48=1.16g，可见若烧杯中MgSO₄过量，每滴入16gNaOH溶液应生成2.32g沉淀．然而前面与后面的沉淀不足，是因为1、2次的NaOH与H2SO4优先发生反应，4次时MgSO₄不足，反应殆尽，而NaOH过量．因此，第5次时，烧杯中已无MgSO₄，也就不能和NaOH反应，新生成的沉淀量为0，所以X=4.64+0=4.64g
（2）根据反应方程式易得，2NaOH--Mg（OH）₂，又因为第3组是恰好完全反应的因此选取它，设16g氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为M
                       80              58
                     M              2.32g

80

M

=

58

2.32g

M=3.2g
所加氢氧化钠溶液溶质质量分数

3.2g

16g

×100%=20%
（3）取1、2组，消耗氢氧化钠的质量为32×20%=6.4g 与MgSO₄反应，设生成1.16g沉淀需要氢氧化钠的质量为x
2NaOH--Mg（OH）₂
80       58
x       1.16g

80

x

=

58

1.16g

x=1.6g
有6.4g-1.6g=4.8g 与硫酸反应，设原混合溶液中所含硫酸的质量为y
2Na（OH）--H₂SO₄
80         98
4.8g       y
 

80

4.8g

=

98

y

y=5.88g
答案：
（1）4.64
（2）20%
（3）5.88g

点评：学生应熟悉利用化学方程式计算的思路和格式，能利用恰好反应及元素守恒和分析数据来解答．