Question

取一定量25%的氫氧化鈉溶液，將其蒸發掉12g水后，溶液中溶質的質量分數變為40%，再向其中加入一定質量的硫酸銅溶液，恰好完全反應，所得溶液中溶質的質量分數為20%．求加入的硫酸銅溶液中溶質的質量分數．（計算結果精確到0.1%）

Answer 1

【答案】分析：根據溶液在蒸發過程中溶質不變求出氫氧化鈉的質量和水的質量，硫酸銅與一定量的氫氧化鈉溶液恰好完全反應，所得溶液為硫酸鈉溶液，根據反應的化學方程式，由硫酸鈉的質量可計算樣品中硫酸銅的質量及所消耗氫氧化鈉溶液中；
（1）樣品中硫酸銅的質量分數=×100%
（2）加入氫氧化鈉溶液的溶質質量分數=×100%，其中氫氧化鈉溶液的質量可利用質量守恒定律求得．
解答：解：設25%的氫氧化鈉溶液的質量為mg．
mg25%=（mg-12g）40%
m=32g     
設硫酸銅溶液的質量為χ，生成硫酸鈉的質量為y．生成的氫氧化銅的質量為z
2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
80      160   142     98
32g25%   χ     y      z
==
 x=16g
y=14.2g
z=9.8g
硫酸鈉溶液的質量為14.2g÷20%=71g
則硫酸銅溶液的質量為32g-12g+71g-9.8g=81.2g
硫酸銅溶液的質量分數為×100%=19.7% 
答：硫酸銅溶液的溶質質量分數為19.7%．
故答案為：19.7%．
點評：根據化學方程式找出已知量和未知量的關系列比例式求解問題的能力及溶液中溶質質量分數的計算問題．這種題目難度較大，只要考查學生綜合知識的運用能力．