Question

7．硫酸廠廢液中含有硫酸和硫酸銅，某化學實驗小組取該混合溶液100g，為測定該混合熔液中硫酸銅的含量，向燒杯中逐漸加入人10%的NaOH溶液，得到沉淀的質量記錄如表：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入氫氧化鈉溶液質量（克）	40	40	40	30
生成沉淀的總質量（克）	0	4.9	9.8	9.8

（1）要用30%的氫氧化鈉溶液來配置實驗中所需的150g氫氧化鈉溶液，需要加水的質量為100g
（2）寫出生成沉淀的化學方程式CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
（3）根據(jù)沉淀的質量列出求參加反應的硫酸銅質量（x）的比例式為$\frac{160}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$
（4）該混合溶液中硫酸的質量分數(shù)為4.9%
（5）當所有物質恰好完全反應時，過濾后所得溶液加入2.8g水后溶質質量分數(shù)為10%
（6）如果從200噸廢液中提取金屬銅，則理論上可以提取金屬銅的質量為12.8t．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液稀釋前后，溶質質量不變進行分析；
（2）根據(jù)硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉進行分析；
（3）根據(jù)生成沉淀氫氧化銅沉淀的質量和化學方程式進行計算；
（4）根據(jù)先加入的氫氧化鈉會與硫酸反應生成硫酸鈉和水，以及調整的數(shù)據(jù)進行計算；
（5）根據(jù)反應后所得溶液的溶質質量和溶液質量進行計算；
（6）根據(jù)廢液中銅元素的質量分數(shù)進行計算．

解答 解：（1）要用30%的氫氧化鈉溶液來配置實驗中所需的150g氫氧化鈉溶液，需要加水的質量為
150g-$\frac{150g×10%}{30%}$=100g；
（2）硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，化學方程式為：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（3）通過表中的數(shù)據(jù)可知，生成沉淀的最大量是9.8g
設參加反應的硫酸銅質量為x，消耗氫氧化鈉質量為y，生成硫酸鈉質量為m，
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160    80      98        142
  x    y×10%  9.8g        m
$\frac{160}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$=$\frac{80}{y×10%}$=$\frac{142}{m}$
x=16g
y=80g
m=14.2g
（4）通過分析可知，與硫酸銅反應的氫氧化鈉質量為80g，加入40g的氫氧化鈉沒有出現(xiàn)沉淀，所以與硫酸反應的氫氧化鈉質量為z，生成硫酸鈉質量為n
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O  　  
98     80     142
z  40g×10%    n
$\frac{98}{z}$=$\frac{80}{40g×10%}$=$\frac{142}{n}$
z=4.9g
n=7.1g
所以該混合溶液中硫酸的質量分數(shù)為：$\frac{4.9g}{100g}$×100%=4.9%；
（5）所以反應溶液質量分數(shù)為：$\frac{14.2g+7.1g}{100g+120g-9.8g+2.8g}$×100%=10%；
（6）從200噸廢液中提取金屬銅，則理論上可以提取金屬銅的質量為：200t×$\frac{\frac{64}{98}×9.8g}{100g}$=12.8t．
故答案為：（1）100g；
（2）CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（3）$\frac{160}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$；
（4）4.9%；
（5）10%；
（6）12.8t．

點評 本題主要考查了化學方程式的計算，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準確性．