Question

在一燒杯中盛有100 gCuSO₄和H₂SO₄的混合溶液向其中逐漸滴加溶質質量分數為10%的NaOH溶液，混合溶液的質量與所滴入NaOH溶液的質量關系曲線如右圖所示。請根據題意回答下列問題：

（1）在實驗過程中產生沉淀的總質量是______ g。

（2）在實驗過程中加入80 gNaOH溶液時所得溶液的pH是___ _7 (填“大于”“小于”或“等于

（3）在實驗過程中加入80 gNaOH溶液時，通過計算求此時所得不飽和溶液中溶質的質量分數。（計算結果精確至0.1%）

Answer 1

【解析】由圖像知，NaOH溶液的質量在0~40 g之間并沒有沉淀產生，故先發生的反應是：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O。NaOH溶液的質量在40 g~80 g之間，沉淀質量隨著加入NaOH溶液質量的增加而逐漸達到最大值，故發生：2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓。在NaOH溶液加至80 g時，兩個反應剛好結束，所得溶液中溶質只有硫酸鈉且質量為上述兩個反應產生的硫酸鈉質量之和。

答案：（1）4.9 g；（2）等于；

（3）解：設與硫酸反應生成的碳酸鈉質量為x，與硫酸銅反應生成的硫酸鈉質量為y，

2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O　　　　　　　　　　　　

　　　　 　80　　　　142

　　　40 g×10%　　 x
　　　　　　　　　　　　　　　　　　

解得：x=7.1 g；

2NaOH + CuSO₄ = Na₂SO₄+　 Cu(OH)₂↓　　　　　

　　　　　 80　　　　　　　　　 142

　　 （80 g—40 g）×10%　　　　 y

解得：y=7.1 g；

不飽和溶液中Na₂SO₄總質量為： 7.1 g+7.1 g = 14.2 g；

不飽和溶液的質量為： 100 g+80 g－4.9 g = 175.1 g；

所得不飽和溶液中Na₂SO₄質量分數：×100%=8.1%。

答：略。

【易錯點點睛】此題較前面兩個例題復雜，解題的關鍵是根據圖像的分段，能夠意識到反應發生的先后順序，能夠理解幾個特殊點的化學含義。在求不飽和溶液中硫酸鈉質量時，還可以根據元素守恒思想，建立H₂SO₄和Na₂SO₄的對應關系，根據硫酸的總質量一步求出硫酸鈉質量。