Question

在硫酸與硫酸銅的混合溶液200g中，滴入40%的NaOH溶液100g，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量關系如圖所示．

回答：
（1）與硫酸銅反應的氫氧化鈉溶液的質量為

 

g．
（2）計算生成氫氧化銅沉淀的質量．
（3）求最后所得溶液的質量分數．

Answer 1

分析：（1）根據圖象可以看出，當氫氧化鈉溶液的質量為50克時，沉淀開始出現；當氫氧化鈉溶液的質量為100克時，沉淀的質量達到最大值．所以與硫酸銅反應的氫氧化鈉溶液的質量為（100-50）克．
（2）寫出化學方程式并代入氫氧化鈉的質量算出氫氧化銅沉淀的質量．
（3）根據化學方程式分別算出溶質和溶液的質量即可．

解答：解：（1）根據圖象可以看出，當氫氧化鈉溶液的質量為50克時，沉淀開始出現；當氫氧化鈉溶液的質量為100克時，沉淀的質量達到最大值．所以與硫酸銅反應的氫氧化鈉溶液的質量為（100-50）克，故答案為：50克．
（2）由（1）可知，與硫酸銅反應的氫氧化鈉溶液的質量為（100-50）克，則氫氧化鈉的質量=50克×40%═20克，設生成的氫氧化銅沉淀的質量為X，生成的硫酸鈉的質量為Y．
2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
80            142      98
20克           Y        X

80

98

═

20克

X

得：X=24.5克

80

142

═

20克

Y

得：Y=35.5克
（3）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量為50克，則氫氧化鈉的質量=50克×40%═20克，設生成的硫酸鈉的質量為Z．
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
       80    142
       20克   Z

80

142

═

20克

Z

得：Z=35.5克
∴反應后溶液中溶質的質量=35.5克+35.5克=71克，溶液的質量=200克+100克-24.5克=275.5克．
∴反應后溶液中溶質的質量分數=

71克

275.5克

×100%═25.77%．
答：生成氫氧化銅沉淀的質量為24.5克，最后所得溶液的質量分數為25.77%．

點評：培養學生分析圖象的能力，掌握化學方程式的計算格式和規范性．