Question

【题目】(10分)某化学探究小组用如下实验证明了烧碱与稀硫酸能发生中和反应。

②③两步均充分反应，加入硫酸铁溶液，立即产生明显现象，最终得到只含一种溶质的无色溶液．请回答下列问题：

（1）①根据发生的反应及现象可知反应②结束时溶液中的离子有_____________（填离子符号）；②无明显现象，发生反应的化学方程式是_____________；

（2）求解③中参加反应的烧碱的质量为_____________；

（3）发生中和反应的硫酸的物质的量为_____________ ；

（4）最终得到的无色不饱和溶液只含一种溶质，则所得溶液中溶质的质量分数为_____________。

Answer 1

【答案】（1）①Na+、OH-、SO42-；②H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；

（2）12g；

（3）0.1mol；

（4）10%。

【解析】

试题分析：（1） ①根据发生的反应2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O可知及加入硫酸铁溶液会产生红褐色沉淀，说明碱过量，实验反应②结束时溶液中的离子有：Na+、OH-、SO42-；②硫酸与氢氧化钠发生酸碱中和反应，产生硫酸钠和水，反应的化学方程式是：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；（2）设与硫酸铁反应的氢氧化钠的质量为x，生成的硫酸钠的质量为y；

Fe2(SO4)3+6NaOH=3Na2SO4+2Fe(OH)3 ↓

240 426 214

x y 10.7g

214÷240=10.7g÷x，解得x=12g；426÷214=y÷10.7g，解得y=21.3g；反应开始有NaOH质量是20g，所以发生反应③消耗的NaOH的质量是20g-12g=8g；（3）硫酸与NaOH发生中和反应：2NaOH+ H2SO4= Na2SO4+2H2O，反应的NaOH的质量是20g-12g=8g，其物质的量是n(NaOH)=8g÷40g/mol=0.2mol，根据反应方程式可知硫酸的物质的量是n(H2SO4)=1/2 n(NaOH)=0.1mol；（4）设氢氧化钠与硫酸反应生成的硫酸钠的质量为z，

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

80 142

8g z

80÷142=8g÷z，解得 z=14.2g；因此最终得到的无色不饱和溶液中溶质的质量分数=

[(21.3g+14.2g)÷(20g+80g+100g+200g10.7g34.3g)]×100%=10%。