Question

現(xiàn)有硫酸和一定質(zhì)量的硫酸銅組成的混合溶液50g，向混合溶液中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液并振蕩，所加氫氧化鈉溶液的質(zhì)量與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示：

（1）最終生成沉淀的質(zhì)量為

 

；
（2）原混合溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

；
（3）加入30g氫氧化鈉溶液后，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．（精確到0.1%）

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算

專題：綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）

分析：（1）寫出化學(xué)方程式并代入氫氧化鈉的質(zhì)量算出氫氧化銅沉淀的質(zhì)量．
（2）根據(jù)化學(xué)方程式分別算出硫酸的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）根據(jù)化學(xué)方程式分別算出溶質(zhì)和溶液的質(zhì)量即可．

解答：解：（1）根據(jù)圖象可以看出，當(dāng)氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為10克時(shí)，沉淀開始出現(xiàn)；當(dāng)氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為30克時(shí)，沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值．所以與硫酸銅反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為30g-10g=20g．則氫氧化鈉的質(zhì)量=20g×40%═8g，
設(shè)生成的氫氧化銅沉淀的質(zhì)量為x，生成的硫酸鈉的質(zhì)量為y．
2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
80            142      98
8g            y        x

80

8g

═

98

x

得：x=9.8g

80

8g

═

142

y

得：y=14.2g
（2）從圖象可以看出，硫酸和氫氧化鈉生成硫酸鈉和水，因此剛開始沒有沉淀生成，消耗的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為10克，則氫氧化鈉的質(zhì)量=10g×40%═4g，設(shè)生成的硫酸鈉的質(zhì)量為z，消耗硫酸的質(zhì)量為w．
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
 98    80    142
 w     4g     z

80

4g

═

142

z

得：z=7.1g

80

4g

═

98

w

得：w=4.9g
∴原混合溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

4.9g

50g

×100%=9.8%．
∴反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

14.2g+7.1g

50g+30g-9.8g

×100%═30.3%．
答：生成氫氧化銅沉淀的質(zhì)量為9.8克，原混合溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%．
最后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.3%．
故答案為：（1）生成氫氧化銅沉淀的質(zhì)量為9.8克，（2）原混合溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%．
（3）所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.3%．

點(diǎn)評(píng)：此題是數(shù)形結(jié)合類問題，分析反應(yīng)的關(guān)系圖是正確判斷反應(yīng)進(jìn)行的依據(jù)和基礎(chǔ)．弄清折點(diǎn)的含義，是解決此題的關(guān)鍵之所在．