Question

甲、乙、丙三位同学对某化工厂生产的硫酸铜样品（仅含有硫酸钠杂质），进行检测：
各取10.0g样品溶于一定量的水中得到50.0g溶液，再分别加入相同质量分数、不同质量的氢氧化钠溶液，反应得到的蓝色沉淀氢氧化铜〔Cu（OH）₂〕的实验数据如下表：

	甲	乙	丙
加入氢氧化钠溶液质量/g	30.0	40.0	50.0
反应得到的Cu（OH）2沉淀的质量/g	3.7	4.9	4.9

请计算：
（1）氢氧化铜中元素质量之比（Cu：O：H）________
（2）求样品中硫酸铜的质量分数？
（3）乙同学实验后过滤，所得溶液硫酸钠的质量分数？

Answer 1

解：（1）氢氧化铜中铜、氧、氢元素质量之比为：64：（16×2）：（1×2）=32：16：1
故答案为：32：16：1
（2）设生成4.9g氢氧化铜沉淀时，消耗硫酸铜的质量为x
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160 98
x 4.9g

x=8g
样品中硫酸铜的质量分数=×100%=80%
（3）设设生成4.9g氢氧化铜沉淀时，同时生成硫酸钠的质量为y
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
98 142
4.9g y

y=7.1g
乙同学实验后所得溶液中的硫酸钠的质量分数=×100%=10.7%
答：（2）样品中硫酸铜的质量分数为80%
（3）乙同学实验后过滤，所得溶液硫酸钠的质量分数为10.7%
分析：（1）物质中元素的质量比为相对原子质量乘以原子个数之比；
（2）根据加入40.0g氢氧化钠溶液硫酸铜完全反应，由氢氧化铜沉淀的质量计算样品中硫酸铜质量，硫酸铜质量与样品质量比可计算原固体样品中硫酸铜的质量分数；
（3）加入30g氢氧化钠溶液生成3.7gCu（OH）₂沉淀，，故加入40g氢氧化钠溶液，若氢氧化钠完全反应生成Cu（OH）₂沉淀的质量应为40g×=4.93g，所以氢氧化钠有剩余；乙同学实验中氢氧化钠与硫酸铜完全反应后所得溶液为硫酸钠溶液，其中的溶质的质量分数=×100%，其中硫酸钠质量为样品中硫酸钠与反应生成硫酸钠质量和．
点评：根据反应的化学方程式可以表示反应中各物质的质量比，由反应中任意物质的质量可计算反应中其它物质的质量．