Question

2．把一定量氧化銅和0.8g氧化鎂的混合物投入到溶質質量分數為9.8%的稀硫酸中，待固體完全溶解后，再往溶液里加入溶質質量分數為8%的NaOH溶液，生成沉淀質量與加入溶液質量關系如圖所示．下列說法中正確的是（　　）

• A． 稀硫酸的質量為100 g
• B． a的取值范圍為0＜a＜80
• C． 混合物的質量可能為6.5 g
• D． 當a值為30時，b值為4.9 g

Answer 1

分析 氧化銅和稀硫酸反應生成硫酸銅和水，氧化鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂和水，硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，硫酸鎂和氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉，根據反應的化學方程式及其提供的數據可以進行相關方面的計算和判斷．

解答 解：氧化銅、氧化鎂和稀硫酸、硫酸銅、硫酸鎂和氫氧化鈉反應的化學方程式為：
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O，MgO+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O，CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，MgSO₄+2NaOH=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄，
A、由以上反應關系可知，H₂SO₄～2NaOH，
設稀硫酸中硫酸質量為x，
H₂SO₄～2NaOH，
98            80
x         100g×8%
$\frac{98}{x}$=$\frac{80}{100g×8%}$，
x=9.8g，
稀硫酸的質量為：$\frac{9.8g}{9.8%}$=100g，
該選項說法正確；
B、由以上反應關系可知，MgO～H₂SO₄，
設氧化鎂消耗硫酸的質量為y，
MgO～H₂SO₄，
40       98
0.8g     y
$\frac{40}{0.8g}$=$\frac{98}{y}$，
y=1.96g，
剩余硫酸質量小于：100g×9.8%-1.96g=7.84g，
設剩余硫酸消耗氫氧化鈉的質量最多為z，
H₂SO₄～2NaOH，
98            80
7.84g      z
$\frac{98}{7.84g}$=$\frac{80}{z}$，
z=6.4g，
a的值小于：6.4g÷8%=80g，因此a的取值范圍為0＜a＜80，
該選項說法正確；
C、混合物的質量為6.5g時，氧化銅質量為：6.5g-0.8g=5.7g，
設氧化銅消耗硫酸質量為m，
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O，
80      98
5.7g    m
$\frac{80}{5.7g}$=$\frac{98}{m}$，
m=6.9825g，
則氧化銅和氧化鎂消耗硫酸質量為：6.9825g+1.96g=8.9425g，
剩余硫酸質量為：100g×9.8%-8.9425g=0.8575g＜7.84g，
該選項說法正確；
D、當a值為30時，和硫酸銅、硫酸鎂反應的氫氧化鈉質量為：（100g-30g）×8%=5.6g，
設5.6g氫氧化鈉完全和硫酸銅反應時生成氫氧化銅質量為n，完全和硫酸鎂反應時生成氫氧化鎂質量為p，
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，MgSO₄+2NaOH=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄，
              80           98                                          80          58
             5.6g          n                                          5.6g         p
$\frac{80}{5.6g}$=$\frac{98}{n}$，$\frac{80}{5.6g}$=$\frac{58}{p}$，
n=6.86g，p=4.06g，
由計算可知，4.06＜b＜6.86，因此當a值為30時，b值可能為4.9，但是不一定是4.9，該選項說法不正確．
故選：ABC．

點評 本題主要考查計算方面的問題，比較難，屬于計算中的壓軸題，要注意理解．