Question

在一烧杯中盛有CuSO₄和H₂SO₄的混合溶液100g，向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的NaOH溶液，生成沉淀的质量与所滴入NaOH溶液的质量关系如图所示．请根据题意回答下列问题：
（1）写出实验中生成沉淀的反应方程式

 

（2）根据已知条件，列出求生成沉淀质量（x）的比例式

 

（3）当加入20gNaOH溶液时所得溶液中溶质的组成是

 

（4）原混合溶液中CuSO₄和H₂SO₄的质量比为

 

（5）在加入80gNaOH溶液充分反应过滤后，向滤液中加入24.9g水，得到一份不饱和溶液．请计算此时所得不饱和溶液中溶质的质量分数

 

．

Answer 1

分析：（1）硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，根据反应写出方程式；
（2）根据图象分析氢氧化钠与硫酸铜反应的质量，由反应的方程式，列出求生成沉淀质量的比例式；
（3）根据图象分析当加入20gNaOH溶液时所得溶液中溶质的组成；
（4）根据图象分析氢氧化钠与硫酸反应的量，求出H₂SO₄的质量，再求出质量比；
（5）根据溶质的质量分数的公式计算．

解答：解：（1）向盛有CuSO₄和H₂SO₄的混合溶液的烧杯中滴加NaOH溶液时，硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，反应的方程式是：2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；
（2）由图象可知，与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为40g，与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为80g-40g=40g，设生成氢氧化铜沉淀的质量是x，硫酸钠的质量为y，溶液中硫酸铜的质量为z
2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；
80     160   142     98
40g×10% z     y      x
生成沉淀质量x的比例式是：80：98=（40g×10% ）：x

80

40g×10%

=

160

z

=

142

y

=

98

x

解得：x=4.9g    y=7.1g   z=8g
（3）由图象可知，当加入20gNaOH溶液时，溶液中的硫酸未完全反应，溶液中有硫酸与氢氧化钠反应生成的硫酸钠，有剩余的硫酸和硫酸铜；
（4）设硫酸溶液中溶质的质量为p，与氢氧化钠反应生成硫酸钠的质量为q
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
80     98    142
40g×10% p     q

80

98

=

40g×10%

p

 

80

142

=

40g×10%

q

  解得：p=4.9g   q=7.1g
原混合溶液中CuSO₄和H₂SO₄的质量比为8g：4.9g=80：49
（5）不饱和溶液中溶质的质量分数为：

7.1g+7.1g

100g+80g+24.9g-4.9g

×100%=7.1%
故答为：（1）2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；（2）80：98=（40g×10% ）：x；（3）硫酸钠、硫酸、硫酸铜；（4）80：49；（5）7.1%．

点评：正确地分析图象是解题的关键．分析沉淀的质量与所滴入NaOH溶液的质量关系曲线时，曲线起点表明混合溶液中硫酸恰好完全反应，曲线折点表明硫酸铜恰好与氢氧化钠完全反应．