Question

3．有鹽酸和CuCl₂的混合溶液共100g，向混合溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，生成的沉淀與加入的10%的NaOH溶液質(zhì)量關(guān)系如圖所示．若CuCl₂在混合溶液中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.5%．求：
（1）原混合溶液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）C點(diǎn)的坐標(biāo)（x₁，y₁）．（要求寫出解題過程）
（3）恰好完全反應(yīng)后經(jīng)過濾所得濾液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）CuCl₂和HCl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，氯化氫先與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，然后氯化銅再與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉，化學(xué)方程式分別為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O；CuCl₂+2NaOH═Cu（OH）₂↓+2NaCl，由題目中圖可以看出：和稀鹽酸反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為40g，已知?dú)溲趸�鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，可根據(jù)參加反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量求出溶液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）由題目中圖可以看出：C點(diǎn)的橫坐標(biāo)的值為完全反應(yīng)后生成沉淀的質(zhì)量，縱坐標(biāo)的值為參加反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的總質(zhì)量；由于題目中指出：CuCl₂在混合溶液中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.5%，故可求出參加反應(yīng)的氯化銅的質(zhì)量為：100g×13.5%=13.5g，可根據(jù)氯化銅的質(zhì)量求出與氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量及生成沉淀的質(zhì)量，從而求出C點(diǎn)的坐標(biāo)．
（3）分析題意可知，反應(yīng)至C點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)為氯化鈉，分析題意可知，反應(yīng)至C點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)為氯化鈉，根據(jù)氫氧化鈉、氯化鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，列出比例式，計(jì)算出生成氯化鈉的質(zhì)量，然后計(jì)算即可；

解答 解：CuCl₂和HCl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，氯化氫先與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，然后氯化銅再與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉，化學(xué)方程式分別為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O；CuCl₂+2NaOH═Cu（OH）₂↓+2NaCl，由題目中圖可以看出：和稀鹽酸反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為40g．（1）設(shè)該混合溶液中含HCl的質(zhì)量為x．生成氯化鈉的質(zhì)量為r
   HCl+NaOH═NaCl+H₂O
  36.5   40     58.5
   x    40g×10%  r
$\frac{36.5}{x}=\frac{40}{40g×10%}$，$\frac{40}{4g}=\frac{58.5}{r}$
 x=3.65 g． r=5.85g
混合溶液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{3.65g}{100g}$×100%=3.65%
答：原混合溶液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65%．
（2）氯化銅的質(zhì)量為100g×13.5%=13.5g．
設(shè)與氯化銅反應(yīng)的NaOH溶液的質(zhì)量為y，生成Cu（ OH）₂的質(zhì)量為z．生成氯化鈉的質(zhì)量為w
CuCl₂+2NaOH═Cu（OH）₂↓+2NaCl
135      80      98      117
13.5g   10%y    z         w  
$\frac{135}{13.5g}=\frac{80}{10%y}$，$\frac{135}{13.5g}=\frac{98}{z}$，$\frac{135}{13.5g}=\frac{117}{w}$
解之得：y=80g；z=9.8g，w=11.7g
故：共滴入NaOH溶液質(zhì)量為40 g+80g=120g，所以B點(diǎn)的值為120，即x₁為120；
完全反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生Cu（OH）₂質(zhì)量為9.8g，即y₁為9.8；
由題意可知C點(diǎn)橫坐標(biāo)的值為120，縱坐標(biāo)的值為9.8，所以C 點(diǎn)坐標(biāo)為（120，9.8）．
答：C 點(diǎn)坐標(biāo)為（120，9.8）．
（3）則反應(yīng)至C點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5.85g+11.7g}{100g+120g-9.8g}$×100%=8.3%
答：恰好完全反應(yīng)后經(jīng)過濾所得濾液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是8.3%．

點(diǎn)評(píng) 溶液和化學(xué)反應(yīng)融合的題目，是綜合性的題型，要求比較高．通常學(xué)生在計(jì)算時(shí)常常會(huì)忽視了實(shí)際參加反應(yīng)的是溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，而往往會(huì)把40g直接代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．這就要求學(xué)生足夠細(xì)心、會(huì)分析、且條理分明．