Question

1．燒杯中裝有一定量H₂SO₄和CuSO₄的混合溶液，已知該溶液中含H₂SO₄的質(zhì)量為9.8g．某同學(xué)為測(cè)定該混合溶液中CuSO₄的質(zhì)量，向燒杯中逐漸加入10%的NaOH溶液，得到沉淀的質(zhì)量記錄如下：

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

（1）得到沉淀的總質(zhì)量為9.8g，該混合溶液中CuSO₄的質(zhì)量為16.0g．
（2）參加反應(yīng)的NaOH溶液的總質(zhì)量是多少克？（要求寫出計(jì)算過程）
（3）畫出在該混合溶液中加入NaOH溶液質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量變化關(guān)系的曲線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)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(fā)生反應(yīng)，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(yīng)完才能產(chǎn)生氫氧化銅沉淀；所以記錄數(shù)據(jù)中，加入50.0g氫氧化鈉溶液時(shí)產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為0；而在加入氫氧化鈉溶液200.0g以后沉淀質(zhì)量不再變化，說明硫酸銅也已完全反應(yīng)，故生成沉淀量最大值為9.8g進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式，由沉淀氫氧化銅的質(zhì)量可計(jì)算混合溶液中硫酸銅的質(zhì)量及與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量；
（3）根據(jù)硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式，由混合溶液中硫酸的質(zhì)量計(jì)算與之發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量；
利用與硫酸及硫酸銅反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量和與氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比可計(jì)算所加氫氧化鈉溶液的質(zhì)量．

解答 解：（1）由記錄數(shù)據(jù)表可知，至硫酸銅完全反應(yīng)共生成藍(lán)色沉淀9.8g；
根據(jù)化學(xué)變化前后元素質(zhì)量不變，混合溶液中硫酸銅的質(zhì)量為：$\frac{9.8g×\frac{64}{98}×100%}{\frac{64}{160}×100%}$=16.0g；
（2）設(shè)與硫酸反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為x，與硫酸銅反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為y
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
 98    80
9.8g   x
$\frac{98}{9.8g}$=$\frac{80}{x}$
x=8.0g
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
        80     98
        y      9.8g
$\frac{80}{y}$=$\frac{98}{9.8g}$
y=8g
故參加反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為：$\frac{8g+8g}{10%}$=160g
答：整個(gè)過程中參加反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的總質(zhì)量是160克；
（3）抓住起點(diǎn)、折點(diǎn)及曲線走勢(shì)，曲線起點(diǎn)：硫酸被完全反應(yīng)后氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色氫氧化銅沉淀，此時(shí)所加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為：$\frac{8g}{10%}$=80g；
曲線折點(diǎn)：溶液中硫酸銅完全反應(yīng)后再加入氫氧化鈉溶液沉淀氫氧化銅不再增加，此時(shí)所加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為：160g；
曲線走勢(shì)：加入160g氫氧化鈉溶液后，硫酸銅完全反應(yīng)，隨后再加入的氫氧化鈉溶液不再發(fā)生反應(yīng)，沉淀氫氧化銅質(zhì)量不變；
所以混合溶液中加入NaOH溶液質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量變化關(guān)系的曲線為：

故答案為：（1）9.8，16.0；
（2）160g；
（3）

點(diǎn)評(píng) 在解答涉及反應(yīng)曲線類問題時(shí)，要注意曲線起點(diǎn)、折點(diǎn)的特殊意義，起點(diǎn)為反應(yīng)開始發(fā)生、折點(diǎn)則是該反應(yīng)恰好完全反應(yīng)．