Question

3．某化學探究小組用如下實驗證明了燒堿與稀硫酸能發(fā)生中和反應．

②③兩步均充分反應，加入硫酸鐵溶液，立即產(chǎn)生明顯現(xiàn)象，最終得到只含一種溶質(zhì)的無色溶液．請回答下列問題：
（1）根據(jù)發(fā)生的反應及現(xiàn)象可知反應②結(jié)束時溶液中的離子有Na⁺、OH^-、SO₄^2-（填離子符號）；②無明顯現(xiàn)象，發(fā)生反應的化學方程式是H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO4+2H₂O；
（2）求解③中參加反應的燒堿的質(zhì)量為12g；
（3）發(fā)生中和反應的硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol；
（4）最終得到的無色不飽和溶液只含一種溶質(zhì)，則所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為10%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)發(fā)生的反應及現(xiàn)象判斷溶液中含有的離子；氫氧化鈉與硫酸反應生成硫酸鈉和水，據(jù)此書寫方程式；
（2）設③中參加反應的燒堿的質(zhì)量為x，反應生成硫酸鈉質(zhì)量為y，依據(jù)6NaOH+Fe₂（SO₄）₃=2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄計算解答；
（3）依據(jù)方程式：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O計算；
（4）根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式：ω=$\frac{溶質(zhì)的質(zhì)量}{溶液的質(zhì)量}$×100%，求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）根據(jù)發(fā)生的反應及現(xiàn)象可知反應②結(jié)束時溶液中的離子有過量氫氧化鈉中的鈉離子和氫氧根離子及其反應生成的硫酸鈉中的鈉離子和硫酸根離子；
氫氧化鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
故答案為：Na⁺、OH^-、SO₄^2-；2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；
（2）設③中參加反應的燒堿的質(zhì)量為x，反應生成硫酸鈉質(zhì)量為y，
6NaOH+Fe₂（SO₄）₃=2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄，
240                                  214              426
x                                      10.7g             y
$\frac{240}{x}$                               $\frac{214}{10.7}$             $\frac{426}{y}$
x=12g，y=21.3g，
故答案為：12g；
（3）設發(fā)生中和反應的硫酸的質(zhì)量為z，生成硫酸鈉質(zhì)量為m，
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，
80            98          142
20g-12g     z            m
$\frac{80}{142}$=$\frac{8g}{z}$     z=14.2g； $\frac{98}{80}$=$\frac{m}{8}$    m=9.8g；n（H₂SO₄）=$\frac{9.8g}{98g/mol}$=0.1mol；
故答案為：0.1mol；
（4）因此最終得到的無色不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{21.3g+14.2g}{20g+80g+100g+200g-10.7g-34.3g}$=10%；
故答案為：10%．

點評 本題考查了有關方程式的計算，熟悉發(fā)生的化學反應，明確相關物質(zhì)的性質(zhì)是解題關鍵，題目難度不大．