Question

在mg20%的氫氧化鈉溶液中滴加2～3滴酚酞試液，然后邊攪拌邊逐滴向其中加入硫酸鎂溶液，至溶液的紅色完全褪去時，濾去沉淀，稱得剩余溶液的總質量為3mg．
（1）計算所加硫酸鎂溶液的質量分數(shù)；
（2）用N表示溶液中離子的數(shù)目，不同種離子用離子符號注明[如N（Na⁺）表示鈉離子的數(shù)目]，請建立坐標系，繪制上述滴加過程中各種離子的數(shù)目隨溶液的不斷加入而變化的關系圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）原堿溶液的質量為mg，最后溶液質量為3mg，則溶液增加的質量為反應導致的溶液質量增加以及硫酸鎂溶液中所含的水的質量，利用差量法來計算硫酸鎂的質量，利用質量守恒來計算硫酸鎂溶液的質量，最后計算質量分數(shù)；
（2）根據(jù)離子的反應來判斷離子數(shù)目的變化，將所加硫酸鎂溶液的質量的為橫坐標，N表示離子數(shù)目為縱坐標來作圖解答．
解答：解：（1）依據(jù)題意可知溶液的總質量增加了2mg，其中包括硫酸鎂與氫氧化鈉反應導致的溶液質量增加以及硫酸鎂溶液中所含的水，則設氫氧化鈉轉化為硫酸鈉導致的溶液質量增加量為x，硫酸鎂的質量為y，
2NaOH+MgSO₄═Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓△m
80     120    142       58      142-80=62
0.2m    y                           x 
，
解得：x=0.155mg，y=0.3mg，
硫酸鎂溶液中所含的水的質量為2mg-0.155mg，
硫酸鎂溶液的總質量為（0.3m+2m-0.155m）g，
則硫酸溶液中溶質的質量分數(shù)為×100%═13.99%，
答：所加硫酸鎂溶液的質量分數(shù)13.99%．
（2）因鈉離子不參加反應，在整個過程中其數(shù)目不隨硫酸鎂溶液的加入發(fā)生變化，即鈉離子數(shù)目一直不變；
開始溶液中沒有硫酸根離子，然后硫酸根離子隨硫酸鎂溶液的加入在不斷增多，但是硫酸根離子濃度是鈉離子濃度的一半．開始為氫氧化鈉溶液，隨硫酸鎂溶液的加入，氫氧根離子和鎂離子結合生成沉淀，至沉淀最多使氫氧根離子沉淀完全，則氫氧根離子接近為0；故答案為：

點評：本題難度較大，考查有關化學反應方程式的計算，學生應學會利用差量法進行相關計算，并注意在反應中離子是否參加反應來判斷離子數(shù)目的變化．