Question

13．某固體物質主要含MgSO₄和NaOH，其余為雜質，取50.0g該固體混合物充分溶于水后，向所得的混合物中逐滴加入質量分數(shù)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），有如右圖所示的關系，求該固體混合物中NaOH、MgSO₄的質量各為多少克？（設雜質與MgSO₄、NaOH、硫酸均無反應．書寫詳細的解題過程．）

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(shù)據(jù)可知，開始加入硫酸至59.4mL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(shù)據(jù)可知，與氫氧化鎂沉淀反應的硫酸溶液的體積為：178.2mL-59.4mL=118.8mL，則H₂SO₄質量為：118.8mL×1.1g/mL×15%≈19.6g，
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                     19.6g
$\frac{58}{x}=\frac{98}{19.6g}$
解之得：x=11.6g；
②設參與反應的MgSO₄的質量為y，
 MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓，
120                                     58
y                                        11.6g
$\frac{120}{y}=\frac{58}{11.6g}$
解之得：y≈24g；
所以氫氧化鈉的質量為50g-24g=26g，
答：該固體中MgSO₄的質量為24g；NaOH的質量為26g．

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(shù)據(jù)和已知條件以及物質間反應的情況，才能正確解答．