Question

【题目】现有H2SO4与CuSO4的混合溶液，为了分析混合溶液中H2SO4与CuSO4的质量分数，设计如下实验方案：取四份混合溶液各100 g，分别缓慢加入到50 g、100 g、150 g、200 g某NaOH溶液中，测得四组实验数据如下表：

	第Ⅰ组	第Ⅱ组	第Ⅲ组	第Ⅳ组
NaOH溶液的质量/g	50	100	150	200
生成沉淀的质量/g	0	2.45	7.35	9.8

（1）100 g混合溶液与NaOH溶液完全反应生成沉淀的质量为_______g。

（2）混合溶液中CuSO4的溶质质量分数是多少？（写出计算过程）

（3）混合溶液中H2SO4的溶质质量分数为___________。

（4）若在100 g混合溶液中不断加入上述NaOH的溶液，请画出加入NaOH溶液的质量与所产生沉淀质量的关系图。（在答题卡的坐标图中作图）

Answer 1

【答案】（1）9.8；（2）16%；（3）7.35%；

【解析】

（1）H2SO4与CuSO4的混合溶液，加入氢氧化钠溶液中，氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水，待硫酸完全反应后，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，由表中数据可知，氢氧化钠的质量为50g时，生成沉淀的质量是0，说明这时氢氧化钠只与硫酸发生了反应，氢氧化钠的质量为100g，生成沉淀的质量是2.45g，说明硫酸已经完全反应，氢氧化钠和硫酸铜开始反应，氢氧化钠的质量为150g时，生成沉淀的质量为7.35g，说明50g氢氧化钠溶液生成沉淀的质量是：7.35g-2.45g=4.9g，氢氧化钠的质量为200g时，生成沉淀的质量为9.8g，说明这时硫酸铜已经完全反应，故100 g混合溶液与NaOH溶液完全反应生成沉淀的质量为9.8g；

（2）设混合溶液中CuSO4的质量为x，消耗NaOH的质量为y

x=16g

y=8g

混合溶液中CuSO4的溶质质量分数为；

答：混合溶液中CuSO4的溶质质量分数是16%；

由第Ⅱ组和第Ⅲ组实验数据可知50 g NaOH溶液能生成沉淀质量：7.35 g - 2.45 g = 4.9 g，故生成9.8 g沉淀用掉NaOH溶液的质量是100 g，

NaOH溶液的溶质质量分数为；

（3）设混合溶液中H2SO4的质量分数为z，由第Ⅰ组、第Ⅱ组和第Ⅲ组实验数据可知H2SO4消耗的NaOH溶液的质量为75 g

z=7.35%

答：混合溶液中H2SO4的溶质质量分数为7.35%；

（4）抓住起点、折点及曲线走势。曲线起点：H2SO4被完全反应后NaOH与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀，H2SO4消耗的NaOH溶液的质量为75 g；曲线折点：溶液中CuSO4完全反应后再加入NaOH溶液，Cu(OH)2沉淀不再增加，此时所加入NaOH溶液的质量为100 g + 75 g = 175 g；曲线走势：加入175 g NaOH溶液后，CuSO4完全反应，随后再加入的NaOH溶液不再发生反应，Cu(OH)2沉淀的质量不变，故加入NaOH溶液的质量与所产生沉淀质量的关系图为：。