Question

【題目】現(xiàn)有H2SO4與CuSO4的混合溶液，為了分析混合溶液中H2SO4與CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：取四份混合溶液各100 g，分別緩慢加入到50 g、100 g、150 g、200 g某NaOH溶液中，測(cè)得四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

	第Ⅰ組	第Ⅱ組	第Ⅲ組	第Ⅳ組
NaOH溶液的質(zhì)量/g	50	100	150	200
生成沉淀的質(zhì)量/g	0	2.45	7.35	9.8

（1）100 g混合溶液與NaOH溶液完全反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量為_______g。

（2）混合溶液中CuSO4的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

（3）混合溶液中H2SO4的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。

（4）若在100 g混合溶液中不斷加入上述NaOH的溶液，請(qǐng)畫(huà)出加入NaOH溶液的質(zhì)量與所產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的關(guān)系圖。（在答題卡的坐標(biāo)圖中作圖）

Answer 1

【答案】（1）9.8；（2）16%；（3）7.35%；

【解析】

（1）H2SO4與CuSO4的混合溶液，加入氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉先與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，待硫酸完全反應(yīng)后，氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅和硫酸鈉，由表中數(shù)據(jù)可知，氫氧化鈉的質(zhì)量為50g時(shí)，生成沉淀的質(zhì)量是0，說(shuō)明這時(shí)氫氧化鈉只與硫酸發(fā)生了反應(yīng)，氫氧化鈉的質(zhì)量為100g，生成沉淀的質(zhì)量是2.45g，說(shuō)明硫酸已經(jīng)完全反應(yīng)，氫氧化鈉和硫酸銅開(kāi)始反應(yīng)，氫氧化鈉的質(zhì)量為150g時(shí)，生成沉淀的質(zhì)量為7.35g，說(shuō)明50g氫氧化鈉溶液生成沉淀的質(zhì)量是：7.35g-2.45g=4.9g，氫氧化鈉的質(zhì)量為200g時(shí)，生成沉淀的質(zhì)量為9.8g，說(shuō)明這時(shí)硫酸銅已經(jīng)完全反應(yīng)，故100 g混合溶液與NaOH溶液完全反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量為9.8g；

（2）設(shè)混合溶液中CuSO4的質(zhì)量為x，消耗NaOH的質(zhì)量為y

x=16g

y=8g

混合溶液中CuSO4的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；

答：混合溶液中CuSO4的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是16%；

由第Ⅱ組和第Ⅲ組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知50 g NaOH溶液能生成沉淀質(zhì)量：7.35 g - 2.45 g = 4.9 g，故生成9.8 g沉淀用掉NaOH溶液的質(zhì)量是100 g，

NaOH溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；

（3）設(shè)混合溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為z，由第Ⅰ組、第Ⅱ組和第Ⅲ組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知H2SO4消耗的NaOH溶液的質(zhì)量為75 g

z=7.35%

答：混合溶液中H2SO4的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.35%；

（4）抓住起點(diǎn)、折點(diǎn)及曲線走勢(shì)。曲線起點(diǎn)：H2SO4被完全反應(yīng)后NaOH與CuSO4反應(yīng)生成藍(lán)色Cu(OH)2沉淀，H2SO4消耗的NaOH溶液的質(zhì)量為75 g；曲線折點(diǎn)：溶液中CuSO4完全反應(yīng)后再加入NaOH溶液，Cu(OH)2沉淀不再增加，此時(shí)所加入NaOH溶液的質(zhì)量為100 g + 75 g = 175 g；曲線走勢(shì)：加入175 g NaOH溶液后，CuSO4完全反應(yīng)，隨后再加入的NaOH溶液不再發(fā)生反應(yīng)，Cu(OH)2沉淀的質(zhì)量不變，故加入NaOH溶液的質(zhì)量與所產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的關(guān)系圖為：。