Question

現(xiàn)有H₂SO₄與CuSO₄的混合溶液，為了分析混合溶液中H₂SO₄與CuSO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：取四份混合溶液各100g，分別緩慢加入到50g、100g、150g、200g某NaOH溶液中，測得四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

	第Ⅰ組	第Ⅱ組	第Ⅲ組	第Ⅳ組
NaOH溶液的質(zhì)量/g	50	100	150	200
生成沉淀的質(zhì)量/g	0	2.45	7.35	9.8

（1）100g混合溶液與NaOH溶液完全反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量為

 

g．
（2）試求出混合溶液中CuSO₄的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出計(jì)算過程）
（3）混合溶液中H₂SO₄的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（4）若在100g混合溶液中不斷加入上述NaOH的溶液，請畫出加入NaOH溶液的質(zhì)量與所產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的關(guān)系圖．（在答題卡的坐標(biāo)圖中作圖）

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：向硫酸和硫酸銅的混合溶液滴加氫氧化鈉溶液，硫酸、硫酸銅都可與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，由于硫酸的存在氫氧化鈉與硫酸銅不能生成氫氧化銅沉淀，待硫酸反應(yīng)完才能產(chǎn)生氫氧化銅沉淀；所以記錄數(shù)據(jù)中，加入50.0g氫氧化鈉溶液時產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為0；而在加入氫氧化鈉溶液200.0g以后沉淀質(zhì)量不再變化，說明硫酸銅也已完全反應(yīng)，故生成沉淀量最大值為9.8g；
根據(jù)硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式，由沉淀氫氧化銅的質(zhì)量可計(jì)算混合溶液中硫酸銅的質(zhì)量及與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量；
根據(jù)硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式，由混合溶液中硫酸的質(zhì)量計(jì)算與之發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量；
利用與硫酸及硫酸銅反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量和與氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比可計(jì)算所加氫氧化鈉溶液的質(zhì)量．

解答：解：（1）由記錄數(shù)據(jù)表可知，至硫酸銅完全反應(yīng)共生成沉淀9.8g；故填9.8g；
（2）混合溶液中CuSO₄的質(zhì)量為x，消耗氫氧化鈉質(zhì)量為y；
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
 160    80     98
  x     y     9.8g

160

x

=

98

9.8g

，

80

y

=

98

9.8g

x=16g          y=8g，
混合溶液中CuSO₄的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

16g

100g

×100%=16%；
答：混合溶液中CuSO₄的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是16%；
由第Ⅱ組和第Ⅲ組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知50g氫氧化鈉溶液能生成沉淀質(zhì)量：7.35g-2.45g=4.9g，故生成9.8g沉淀用掉氫氧化鈉溶液的質(zhì)量是100g，
NaOH溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

8g

100g

×100%=8%
（3）混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量為z，由第Ⅰ組、第Ⅱ組和第Ⅲ組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知硫酸消耗的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為75g，
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
98      80
z      75g×8%

98

z

=

80

75g×8%

z=7.35g
混合溶液中H₂SO₄的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

7.35g

100g

×100%=7.35%；
答：混合溶液中H₂SO₄的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.35%；
（4）抓住起點(diǎn)、折點(diǎn)及曲線走勢，曲線起點(diǎn)：硫酸被完全反應(yīng)后氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色氫氧化銅沉淀，此時所加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量75g；
曲線折點(diǎn)：溶液中硫酸銅完全反應(yīng)后再加入氫氧化鈉溶液沉淀氫氧化銅不再增加，此時所加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量100g+75g=175g；
曲線走勢：加入175g氫氧化鈉溶液后，硫酸銅完全反應(yīng)，隨后再加入的氫氧化鈉溶液不再發(fā)生反應(yīng)，沉淀氫氧化銅質(zhì)量不變；
故答案為：

點(diǎn)評：在解答涉及反應(yīng)曲線類問題時，要注意曲線起點(diǎn)、折點(diǎn)的特殊意義，起點(diǎn)為反應(yīng)開始發(fā)生、折點(diǎn)則是該反應(yīng)恰好完全反應(yīng)．