Question

20．某固體物質由MgSO₄和NaOH組成，取24g該固體混合物溶于50g水中，向所得的混合物中逐滴加入15%的硫酸（密度為1.1g．mL），測得沉淀量y與加入的硫酸的體積x有如圖表示的關系．
（1）求原固體混合物中NaOH的質量
（2）A點時溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 根據氫氧化鈉和硫酸鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉，氫氧化鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水，氫氧化鎂和硫酸反應生成硫酸鎂和水，依據圖象中的坐標進行分析．

解答 解：（1）由圖示數據可知，與氫氧化鎂沉淀反應的硫酸溶液的體積為：89mL-29.7mL=59.3mL，則H₂SO₄質量為：59.3mL×1.1g/mL×15%≈9.8g，
設參與反應的沉淀氫氧化鎂的質量為x，
Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O
  58               98
  x                 9.8g
$\frac{58}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$
x=5.8g
②設參與反應的MgSO₄的質量為y，NaOH的質量為z，
MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓
  120       80                          58
    y          z                          5.8g
$\frac{120}{y}$=$\frac{80}{z}$=$\frac{58}{5.8g}$
y=12g
z=8g
③由圖示可知，與氫氧化鈉反應的硫酸溶液的體積為29.7mL，則其中H₂SO₄的質量為：29.7mL×1.1g/mL×15%=4.9g，
設與硫酸反應的氫氧化鈉的質量為r，生成硫酸鈉質量為a
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
  80      98             142
  r        4.9g             a
$\frac{80}{r}$=$\frac{98}{4.9g}$=$\frac{142}{a}$
r=4g
a=14.2g
則該固體中NaOH的質量=8g+4g=12g．
（2）A點時溶液中溶質的質量分數為：$\frac{14.2g}{24g+50g-12g+32.7g}$×100%=15%．
故答案為：（1）12g；
（2）15%．

點評 本題主要考查學生利用化學方程式進行計算的能力．本題所涉化學反應較多，解答時需認真分析圖示數據和已知條件以及物質間反應的情況，才能正確解答．