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13.某固体物质主要含MgSO4和NaOH,其余为杂质,取50.0g该固体混合物充分溶于水后,向所得的混合物中逐滴加入质量分数为15%的硫酸溶液(密度为1.1g•mL-1),加入的稀H2SO4的体积x(单位:mL)与所得沉淀质量y(单位:g),有如右图所示的关系,求该固体混合物中NaOH、MgSO4的质量各为多少克?(设杂质与MgSO4、NaOH、硫酸均无反应.书写详细的解题过程.)

分析 物质之间的反应有2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓,Mg(OH)2+H2SO4═MgSO4+2H2O;由图示数据可知,开始加入硫酸至59.4mL时,沉淀没有减少,是因为硫酸在与氢氧化钠反应,A~B段才是硫酸与氢氧化镁沉淀反应的体积.利用氢氧化镁与硫酸反应的化学方程式,列出比例式,就可计算出MgSO4和NaOH反应生成沉淀的质量;然后再利用MgSO4和NaOH反应的化学方程式,列出比例式,计算出固体物质中MgSO4的质量;然后NaOH的质量即可求出.

解答 解:①由图示数据可知,与氢氧化镁沉淀反应的硫酸溶液的体积为:178.2mL-59.4mL=118.8mL,则H2SO4质量为:118.8mL×1.1g/mL×15%≈19.6g,
设参与反应的沉淀氢氧化镁的质量为x,
Mg(OH)2+H2SO4═MgSO4+2H2O
58                   98
x                     19.6g
$\frac{58}{x}=\frac{98}{19.6g}$
解之得:x=11.6g;
②设参与反应的MgSO4的质量为y,
 MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓,
120                                     58
y                                        11.6g
$\frac{120}{y}=\frac{58}{11.6g}$
解之得:y≈24g;
所以氢氧化钠的质量为50g-24g=26g,
答:该固体中MgSO4的质量为24g;NaOH的质量为26g.

点评 本题主要考查学生利用化学方程式进行计算的能力.本题所涉化学反应较多,解答时需认真分析图示数据和已知条件以及物质间反应的情况,才能正确解答.

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