Question

14．現有H₂SO₄和CuSO₄的混合溶液共100g，某同學向該溶液中逐滴加入溶質質量分數20%的NaOH溶液至不再產生沉淀，實驗所用的NaOH溶液質量與沉淀質量關系如圖所示，求：
（1）該溶液中H₂SO₄的質量分數
（2）圖中a的值是多少
（3）恰好完全反應時所得溶液的質量．

Answer 1

分析 （1）從圖中可看出20g氫氧化鈉溶液與混合溶液中的硫酸恰好完全反應，根據氫氧化鈉的質量求出溶液中H₂SO₄的質量即可解答；
（2）從圖中可看出，a的值即為生成氫氧化銅沉淀的質量，30g氫氧化鈉溶液與混合溶液中的硫酸銅恰好完全反應．可利用氫氧化鈉與硫酸銅反應的化學方程式，根據氫氧化鈉的質量求出沉淀氫氧化銅的質量；
（3）所得溶液的質量=所加入的所用物質的總質量-生成沉淀的質量．

解答 解：（1）設溶液中H₂SO₄的質量為x，
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
    80        98       
20g×20%   x          
$\frac{80}{20g×20%}=\frac{98}{x}$
x=4.9g
該溶液中H₂SO₄的質量分數：$\frac{4.9g}{100g}×100%$=4.9%；
（2）設產生沉淀的質量為y，
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
              80           98               
         30g×20%       y               
$\frac{80}{30g×20%}=\frac{98}{y}$
y=7.35g

（3）所得溶液的質量為：100 g+50 g-7.35 g=142.65 g；
答：（1）此時所得不飽和溶液中溶質的質量分數8.1%．
故答案為：（1）該溶液中H₂SO₄的質量分數4.9%；
（2）圖中a的值是7.35g；
（3）恰好完全反應時所得溶液的質量142.65 g．

點評 解答本題的關鍵是對圖象的分析，分析圖象題時，要注意起點、終點、轉折點，通常轉折點是恰好完全反應的點，并結合具體反應進行分析．