Question

向質(zhì)量為m的 20%的氫氧化鈉溶液中逐滴加入硫酸鎂溶液，至恰好完全反應(yīng)時，濾去沉淀，稱量所得濾液總質(zhì)量為3m．
（1）計算所加硫酸鎂溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（最后結(jié)果精確到0.1%）；
（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(guān)系圖．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氫氧化鈉和硫酸鎂反應(yīng)的方程式利用氫氧化鈉的質(zhì)量可求反應(yīng)的硫酸鎂和生成沉淀的質(zhì)量，而后利用質(zhì)量守恒定律可知硫酸鎂溶液的量，進而可得硫酸鎂的質(zhì)量分數(shù)；
（2）依據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)是否能電離以及離子的個數(shù)關(guān)系分析解答即可；

解答：解：（1）設(shè)參加反應(yīng)的MgSO₄的質(zhì)量為x，生成Mg（OH）₂沉淀的質(zhì)量為y．
2NaOH+MgSO₄=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓
80     120            58
m×20%  x              y
解得：x=0.3 m    y=0.145 m                                 
由m+MgSO₄溶液的質(zhì)量=3m+0.145m
知  MgSO₄溶液的質(zhì)量=2.145m
所以 MgSO₄溶液中MgSO₄的質(zhì)量分數(shù)=

0.3m

2.145m

×100%=14.0%      
（2）由反應(yīng)方程式2NaOH+MgSO₄=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓可知溶液中的鈉離子不會變化（來源于氫氧化鈉溶液），而隨著硫酸鎂的滴加硫酸根離子則會不斷變大，但由于Na₂SO₄可知溶液中的鈉離子和硫酸根離子的個數(shù)比應(yīng)該為2：1，溶液中的氫氧根離子隨著硫酸鎂的滴加會不斷變少最終完全反應(yīng)時消失；故可得如下圖象[注：圖中應(yīng)反映出恰好完成反應(yīng)后，N（Na⁺）：N（SO₄^2-）=2：1]

故答案為：（1）所加硫酸鎂溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為14.0%；（2）

點評：此題是一道化學方程式計算題，熟練掌握相關(guān)方程式的計算和利用質(zhì)量守恒定律是解題的關(guān)鍵；