Question

燒杯中裝有一定量硫酸和硫酸銅的混合溶液，已知該溶液中含H₂SO₄的質量為9.8g．某同學為測定該混合溶液中硫酸銅的質量，向燒杯中逐漸加入10%的NaOH溶液，得到沉淀的質量記錄如下：

加入NaOH溶液的質量/g	50.0	100.0	150.0	200.0	250.0
生成沉淀的質量/g	0.0	2.45	8.6	9.8	9.8

（1）得到沉淀的總質量為

 

g，該混合溶液中硫酸銅的質量為

 

g．
（2）參加反應的NaOH溶液的總質量是多少克？（要求寫出計算過程）

Answer 1

分析：向硫酸和硫酸銅的混合溶液滴加氫氧化鈉溶液，硫酸、硫酸銅都可與氫氧化鈉發生反應，由于硫酸的存在氫氧化鈉與硫酸銅不能生成氫氧化銅沉淀，待硫酸反應完才能產生氫氧化銅沉淀；所以記錄數據中，加入50.0g氫氧化鈉溶液時產生沉淀的質量為0；而在加入氫氧化鈉溶液200.0g以后沉淀質量不再變化，說明硫酸銅也已完全反應，故生成沉淀量最大值為9.8g；
根據硫酸銅與氫氧化鈉反應的化學方程式，由沉淀氫氧化銅的質量可計算混合溶液中硫酸銅的質量及與硫酸銅發生反應的氫氧化鈉的質量；
根據硫酸與氫氧化鈉反應的化學方程式，由混合溶液中硫酸的質量計算與之發生反應的氫氧化鈉的質量；
利用與硫酸及硫酸銅反應的氫氧化鈉的質量和與氫氧化鈉溶液的溶質質量分數的比可計算所加氫氧化鈉溶液的質量．

解答：解：（1）由記錄數據表可知，至硫酸銅完全反應共生成藍色沉淀9.8g；
根據化學變化前后元素質量不變，混合溶液中硫酸銅的質量=

9.8g× 64 98 ×100%

64 160 ×100%

=16.0g
（2）設與硫酸反應的NaOH的質量為x，與CuSO₄反應的NaOH的質量為y．
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O  　  
98      80      
9.8g     x      
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
80 　           98     
 y  　          9.8g

80

98

=

y

9.8g

，y=8g

98

80

=

9.8g

x

，x=8g
故參加反應的NaOH溶液的質量共為

8g+8g

10%

=160g
答：整個過程中參加反應的氫氧化鈉溶液的總質量是160克；
故答案為：（1）9.8   16.0
（2）解：設與硫酸反應的NaOH的質量為x，與CuSO₄反應的NaOH的質量為y．
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O  　  
98      80      
9.8g     x      
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
80 　           98     
 y  　          9.8g

80

98

=

y

9.8g

，y=8g

98

80

=

9.8g

x

，x=8g
故參加反應的NaOH溶液的質量共為

8g+8g

10%

=160g
答：整個過程中參加反應的NaOH溶液的總質量是160克．

點評：學生應熟悉利用化學方程式計算的思路和格式，能利用恰好反應及元素守恒和分析數據來解答．