Question

9．在硫酸與硫酸銅的混合溶液200克中，滴入40%的氫氧化鈉溶液100克，恰好完全反應．記錄反應過程，得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示．
（1）試分析在混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液時，為什么沒有立即產(chǎn)生沉淀？
（2）當?shù)渭?0克氫氧化鈉溶液時，混合溶液中的溶質(zhì)是（用化學式表示）CuSO₄、Na₂SO₄．
（3）200克混合溶液中，硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為9.8%．
（4）完全反應時，所得溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為25.9%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)硫酸會與氫氧化鈉發(fā)生中和反應，所以在混合溶液中加入氫氧化鈉，不會立即生成沉淀進行分析；
（2）根據(jù)向硫酸與硫酸銅的混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉先與硫酸反應，待硫酸完全反應后，氫氧化鈉與硫酸銅發(fā)生反應生成硫酸鈉和氫氧化銅沉淀解答；
（3）根據(jù)得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量關(guān)系圖，可查得與硫酸、硫酸銅發(fā)生反應的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量，根據(jù)反應的化學方程式，由消耗氫氧化鈉的質(zhì)量可計算與氫氧化鈉反應的硫酸的質(zhì)量；
（4）根據(jù)題中的數(shù)據(jù)計算溶液的質(zhì)量和溶質(zhì)質(zhì)量，然后計算溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）硫酸會與氫氧化鈉發(fā)生中和反應，所以在混合溶液中加入氫氧化鈉，不會立即生成沉淀；
（2）由得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量關(guān)系圖，可查得與混合溶液中硫酸發(fā)生反應的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為40g，當?shù)渭?0克氫氧化鈉溶液時，硫酸鋇全部消耗，混合溶液中的溶質(zhì)含有硫酸銅和生成的硫酸鈉；
（3）（3）設消耗硫酸的質(zhì)量為x，生成硫酸鈉的質(zhì)量為y
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
98      80    142
x    40g×40%   y
$\frac{98}{x}$=$\frac{80}{40g×40%}$=$\frac{142}{y}$
x=19.6g
y=28.4g
200克混合溶液中，硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{19.6g}{200g}$×100%=9.8%．
（4）由得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量關(guān)系圖，可查得與混合溶液中硫酸銅發(fā)生反應的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為100g-40g=60g，
設生成氫氧化銅沉淀質(zhì)量為m，生成硫酸鈉的質(zhì)量為n
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160    80      98         142
     60g×40%   m          n
$\frac{80}{40%×60g}$=$\frac{98}{m}$=$\frac{146}{n}$
   m=29.4g
   n=42.6g
反應后溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{42.6g+28.4g}{200g+100g-29.4g}$×100%=25.9%．
故答案為：（1）硫酸會與氫氧化鈉發(fā)生中和反應；
（2）CuSO₄、Na₂SO₄；
（2）9.8%；
（4）25.9%．

點評 本題主要考查學生的綜合分析能力．在處理圖象的數(shù)據(jù)時，注意曲線起點與折點特殊意義的分析，依據(jù)物質(zhì)間反應的情況和圖示數(shù)據(jù)，判斷各步反應消耗氫氧化鈉溶液的質(zhì)量．