Question

2．在硫酸與硫酸銅的混合溶液200克中，滴入40%的氫氧化鈉溶液100克，恰好完全反應．記錄反應過程，得到的沉淀與所加的氫氧化你溶液的質量關系如圖所示．
（1）試分析在混合溶液中滴加氫氧化鈉時，為什么沒有立即產生沉淀？硫酸會與氫氧化鈉發(fā)生中和反應．
（2）當滴加50克氫氧化鈉溶液時，混合溶液中的溶質是（用化學式表示）CuSO₄、Na₂SO₄．
（3）200克混合溶液中，硫酸的溶質質量分數為9.8%．
（4）完全反應時，所得溶液中的溶質質量分數為25.9%．

Answer 1

分析 （1）根據硫酸會與氫氧化鈉發(fā)生中和反應，所以在混合溶液中加入氫氧化鈉，不會立即生成沉淀進行分析；
（2）根據向硫酸與硫酸銅的混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉先與硫酸反應，待硫酸完全反應后，氫氧化鈉與硫酸銅發(fā)生反應生成硫酸鈉和氫氧化銅沉淀解答；
（3）根據得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質量關系圖，可查得與硫酸、硫酸銅發(fā)生反應的氫氧化鈉溶液的質量，根據反應的化學方程式，由消耗氫氧化鈉的質量可計算與氫氧化鈉反應的硫酸的質量；
（4）根據題中的數據計算溶液的質量和溶質質量，然后計算溶質的質量分數．

解答 解：（1）硫酸會與氫氧化鈉發(fā)生中和反應，所以在混合溶液中加入氫氧化鈉，不會立即生成沉淀；
（2）由得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質量關系圖，可查得與混合溶液中硫酸發(fā)生反應的氫氧化鈉溶液質量為40g，當滴加50克氫氧化鈉溶液時，硫酸鋇全部消耗，混合溶液中的溶質含有硫酸銅和生成的硫酸鈉；
（3）（3）設消耗硫酸的質量為x，生成硫酸鈉的質量為y
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
98           80         142
x         40g×40%     y
$\frac{98}{80}$=$\frac{x}{40g×40%}$；$\frac{80}{142}$=$\frac{40g×40%}{y}$
解得x=19.6g，y=28.4g
200克混合溶液中，硫酸的溶質質量分數為：$\frac{19.6g}{200g}$×100%=9.8%．
（4）由得到的沉淀與所加的氫氧化鈉溶液的質量關系圖，可查得與混合溶液中硫酸銅發(fā)生反應的氫氧化鈉溶液質量為100g-40g=60g，
設生成氫氧化銅沉淀質量為m，生成硫酸鈉的質量為n
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160         80             98              142
          60g×40%        m                n
$\frac{80}{98}$=$\frac{60g×40%}{m}$；$\frac{80}{142}$=$\frac{60g×40%}{n}$
解得 m=29.4g，n=42.6g
反應后溶質的質量分數為：$\frac{42.6g+28.4g}{200g+100g-29.4g}$×100%=25.9%．
故答案為：（1）硫酸會與氫氧化鈉發(fā)生中和反應；（2）CuSO₄、Na₂SO₄；（3）9.8%；（4）25.9%．

點評 本題主要考查學生的綜合分析能力．在處理圖象的數據時，注意曲線起點與折點特殊意義的分析，依據物質間反應的情況和圖示數據，判斷各步反應消耗氫氧化鈉溶液的質量．