Question

某固體物質由MgSO₄和NaOH組成，取24.0g該固體混合物溶于水后，向所得的混合物中逐滴加入質量分數為15%的硫酸溶液（密度為1.1g?mL^-1），加入的稀H₂SO₄的體積x（單位：mL）與所得沉淀質量y（單位；g）有如圖所示的關系，求該固體混合物中NaOH、MgSO₄的質量各為多少克？

Answer 1

分析：物質之間的反應有2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O，MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓，Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O；由圖示數據可知，開始加入硫酸至29.7mL時，沉淀沒有減少，是因為硫酸在與氫氧化鈉反應，A～B段才是硫酸與氫氧化鎂沉淀反應的體積．利用氫氧化鎂與硫酸反應的化學方程式，列出比例式，就可計算出MgSO₄和NaOH反應生成沉淀的質量；然后再利用MgSO₄和NaOH反應的化學方程式，列出比例式，計算出固體物質中MgSO₄的質量；然后NaOH的質量即可求出．

解答：解：①由圖示數據可知，與氫氧化鎂沉淀反應的硫酸溶液的體積為：89mL-29.7mL=59.3mL，則H₂SO₄質量為：59.3mL×1.1g/mL×15%≈9.8g，
設參與反應的沉淀氫氧化鎂的質量為x，
Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O
58         98
x         9.8g
∴58：98=x：9.8g，
解之得：x=

9.8g×58

98

=5.8g；
②設參與反應的MgSO₄的質量為y，
 MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓，
120                  58
y                    5.8g
∴120：58=y：5.8g
80：58=z：5.8g
解之得：y=

5.8g×120

58

=12g；
所以氫氧化鈉的質量為24g-12g=12g，
答：該固體中MgSO₄的質量為12g；NaOH的質量為12g．

點評：本題主要考查學生利用化學方程式進行計算的能力．本題所涉化學反應較多，解答時需認真分析圖示數據和已知條件以及物質間反應的情況，才能正確解答．