Question

烧杯中装有一定量硫酸和硫酸铜的混合溶液，已知该溶液中含H₂SO₄的质量为9.8g．某同学为测定该混合溶液中硫酸铜的质量，向烧杯中逐渐加入10%的NaOH溶液，得到沉淀的质量记录如下：

加入NaOH溶液的质量/g	50.0	100.0	150.0	200.0	250.0
生成沉淀的质量/g	0.0	2.45	8.6	9.8	9.8

（1）得到沉淀的总质量为

 

g，该混合溶液中硫酸铜的质量为

 

g．
（2）参加反应的NaOH溶液的总质量是多少克？（要求写出计算过程）

Answer 1

分析：向硫酸和硫酸铜的混合溶液滴加氢氧化钠溶液，硫酸、硫酸铜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铜不能生成氢氧化铜沉淀，待硫酸反应完才能产生氢氧化铜沉淀；所以记录数据中，加入50.0g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200.0g以后沉淀质量不再变化，说明硫酸铜也已完全反应，故生成沉淀量最大值为9.8g；
根据硫酸铜与氢氧化钠反应的化学方程式，由沉淀氢氧化铜的质量可计算混合溶液中硫酸铜的质量及与硫酸铜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；
利用与硫酸及硫酸铜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）由记录数据表可知，至硫酸铜完全反应共生成蓝色沉淀9.8g；
根据化学变化前后元素质量不变，混合溶液中硫酸铜的质量=

9.8g× 64 98 ×100%

64 160 ×100%

=16.0g
（2）设与硫酸反应的NaOH的质量为x，与CuSO₄反应的NaOH的质量为y．
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O  　  
98      80      
9.8g     x      
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
80 　           98     
 y  　          9.8g

80

98

=

y

9.8g

，y=8g

98

80

=

9.8g

x

，x=8g
故参加反应的NaOH溶液的质量共为

8g+8g

10%

=160g
答：整个过程中参加反应的氢氧化钠溶液的总质量是160克；
故答案为：（1）9.8   16.0
（2）解：设与硫酸反应的NaOH的质量为x，与CuSO₄反应的NaOH的质量为y．
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O  　  
98      80      
9.8g     x      
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
80 　           98     
 y  　          9.8g

80

98

=

y

9.8g

，y=8g

98

80

=

9.8g

x

，x=8g
故参加反应的NaOH溶液的质量共为

8g+8g

10%

=160g
答：整个过程中参加反应的NaOH溶液的总质量是160克．

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．