Question

燒杯中裝有一定量硫酸和硫酸鎂的混合溶液．某同學(xué)為測(cè)定該混合溶液中硫酸及硫酸鎂的質(zhì)量，向燒杯中逐漸加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氫氧化鈉溶液，得到沉淀的質(zhì)量與所加氫氧化鈉溶液質(zhì)量關(guān)系如下表所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）表格中x為

 

克；
（2）所加氫氧化鈉溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

 

；
（3）原混合溶液中所含硫酸的質(zhì)量

 

．

加入NaOH質(zhì)量/g	16	32	48	64	80
生成沉淀質(zhì)量/g	0	1.16	3.48	4.64	x

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算

專題：綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）

分析：向硫酸和硫酸鎂的混合溶液滴加氫氧化鈉溶液，硫酸、硫酸鎂都可與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，由于硫酸的存在氫氧化鈉與硫酸鎂不能生成氫氧化鎂沉淀，待硫酸反應(yīng)完才能產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀；所以記錄數(shù)據(jù)中，加入16g氫氧化鈉溶液時(shí)產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為0；而在加入氫氧化鈉溶液48g時(shí)，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為3.48g-1.16g=2.32g，說(shuō)明每16g氫氧化鈉溶液時(shí)產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為2.32g，當(dāng)加入64g氫氧化鈉溶液時(shí)產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為4.64g，增加的質(zhì)量為4.64g-3.48g=1.16g＜2.32g，說(shuō)明以后沉淀質(zhì)量不再變化，說(shuō)明硫酸鎂也已完全反應(yīng)，故生成沉淀量最大值為4.64g；
根據(jù)硫酸鎂與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式，由沉淀氫氧化鎂的質(zhì)量可計(jì)算混合溶液中硫酸的質(zhì)量及與硫酸鎂發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量；
根據(jù)硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式，由混合溶液中硫酸的質(zhì)量計(jì)算與之發(fā)生反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量；
利用與硫酸及硫酸鎂反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量和與氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比可計(jì)算所加氫氧化鈉溶液的質(zhì)量．

解答：解：（1）由表格得，分5次加入NaOH，每次為16g，各次沉淀產(chǎn)生量為0，1.16g，3.48-1.16=2.32g，4.64-3.48=1.16g，可見若燒杯中MgSO₄過(guò)量，每滴入16gNaOH溶液應(yīng)生成2.32g沉淀．然而前面與后面的沉淀不足，是因?yàn)?、2次的NaOH與H2SO4優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)，4次時(shí)MgSO₄不足，反應(yīng)殆盡，而NaOH過(guò)量．因此，第5次時(shí)，燒杯中已無(wú)MgSO₄，也就不能和NaOH反應(yīng)，新生成的沉淀量為0，所以X=4.64+0=4.64g
（2）根據(jù)反應(yīng)方程式易得，2NaOH--Mg（OH）₂，又因?yàn)榈?組是恰好完全反應(yīng)的因此選取它，設(shè)16g氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量為M
                       80              58
                     M              2.32g

80

M

=

58

2.32g

M=3.2g
所加氫氧化鈉溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

3.2g

16g

×100%=20%
（3）取1、2組，消耗氫氧化鈉的質(zhì)量為32×20%=6.4g 與MgSO₄反應(yīng)，設(shè)生成1.16g沉淀需要?dú)溲趸�鈉的質(zhì)量為x
2NaOH--Mg（OH）₂
80       58
x       1.16g

80

x

=

58

1.16g

x=1.6g
有6.4g-1.6g=4.8g 與硫酸反應(yīng)，設(shè)原混合溶液中所含硫酸的質(zhì)量為y
2Na（OH）--H₂SO₄
80         98
4.8g       y
 

80

4.8g

=

98

y

y=5.88g
答案：
（1）4.64
（2）20%
（3）5.88g

點(diǎn)評(píng)：學(xué)生應(yīng)熟悉利用化學(xué)方程式計(jì)算的思路和格式，能利用恰好反應(yīng)及元素守恒和分析數(shù)據(jù)來(lái)解答．