Question

13．某固體物質(zhì)主要含MgSO₄和NaOH，其余為雜質(zhì)，取50.0g該固體混合物充分溶于水后，向所得的混合物中逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的硫酸溶液（密度為1.1g•mL^-1），加入的稀H₂SO₄的體積x（單位：mL）與所得沉淀質(zhì)量y（單位：g），有如右圖所示的關(guān)系，求該固體混合物中NaOH、MgSO₄的質(zhì)量各為多少克？（設(shè)雜質(zhì)與MgSO₄、NaOH、硫酸均無(wú)反應(yīng)．書(shū)寫(xiě)詳細(xì)的解題過(guò)程．）

Answer 1

分析 物質(zhì)之間的反應(yīng)有2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O，MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓，Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O；由圖示數(shù)據(jù)可知，開(kāi)始加入硫酸至59.4mL時(shí)，沉淀沒(méi)有減少，是因?yàn)榱蛩嵩谂c氫氧化鈉反應(yīng)，A～B段才是硫酸與氫氧化鎂沉淀反應(yīng)的體積．利用氫氧化鎂與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，列出比例式，就可計(jì)算出MgSO₄和NaOH反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量；然后再利用MgSO₄和NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式，列出比例式，計(jì)算出固體物質(zhì)中MgSO₄的質(zhì)量；然后NaOH的質(zhì)量即可求出．

解答 解：①由圖示數(shù)據(jù)可知，與氫氧化鎂沉淀反應(yīng)的硫酸溶液的體積為：178.2mL-59.4mL=118.8mL，則H₂SO₄質(zhì)量為：118.8mL×1.1g/mL×15%≈19.6g，
設(shè)參與反應(yīng)的沉淀氫氧化鎂的質(zhì)量為x，
Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O
58                   98
x                     19.6g
$\frac{58}{x}=\frac{98}{19.6g}$
解之得：x=11.6g；
②設(shè)參與反應(yīng)的MgSO₄的質(zhì)量為y，
 MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓，
120                                     58
y                                        11.6g
$\frac{120}{y}=\frac{58}{11.6g}$
解之得：y≈24g；
所以氫氧化鈉的質(zhì)量為50g-24g=26g，
答：該固體中MgSO₄的質(zhì)量為24g；NaOH的質(zhì)量為26g．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的能力．本題所涉化學(xué)反應(yīng)較多，解答時(shí)需認(rèn)真分析圖示數(shù)據(jù)和已知條件以及物質(zhì)間反應(yīng)的情況，才能正確解答．