Question

19．某同學做了如圖所示實驗：

	第一次	第二次
加入稀硫酸的質量	mg	mg
滴加氫氧化鈉溶液的質量	60g	100g
滴加硫酸銅溶液的質量	40g	40g
實驗現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象	產(chǎn)生藍色沉淀

已知第二次實驗中加入的物質均耗盡，且加入的三種溶液中溶質質量分數(shù)均為10%．
請回答下列問題：
（1）寫出第二次實驗中發(fā)生反應的化學方程式2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，CuSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；
（2）第一次實驗后溶液中溶質的組成是H₂SO₄、CuSO₄、Na₂SO₄；
（3）根據(jù)已知條件求解第二次實驗中生成沉淀的質量（x）的比例式$\frac{160}{40g×10%}$=$\frac{98}{x}$；
（4）實驗中每次加入稀硫酸的質量（m）為98g；
（5）若將第二次反應后的固液混合物蒸發(fā)掉135.55g水后，再過濾，則所得濾液（不飽和溶液）中溶質的質量分數(shù)為17.75%；
（6）若用98%的濃硫酸配制上述實驗所需的稀硫酸，則需要濃硫酸和加入水的質量比為5：44．

Answer 1

分析 已知第二次實驗中加入的物質均耗盡，并且生成藍色沉淀氫氧化銅，說明氫氧化鈉和稀硫酸、硫酸銅恰好完全反應；
根據(jù)第二次實驗中的數(shù)據(jù)可以計算稀硫酸的質量，進一步可以判斷第一次實驗后溶液中溶質的組成、第二次實驗中生成沉淀的質量（x）的比例式、所得濾液（不飽和溶液）中溶質的質量分數(shù)；
溶液稀釋前后，溶質質量不變．

解答 解：（1）第二次實驗中發(fā)生的反應有：氫氧化鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式為：
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，CuSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓．
故填：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，CuSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓．
（2）設第二次實驗中，和硫酸銅反應的氫氧化鈉的質量為y，生成硫酸鈉的質量為z，生成氫氧化銅的質量為x，
CuSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓，
 160    80    142     98
40g×10% y     z       x
$\frac{160}{40g×10%}$=$\frac{80}{y}$=$\frac{142}{z}$=$\frac{98}{x}$，
x=2.45g，y=2g，z=3.55g，
設和氫氧化鈉反應的硫酸質量為n，生成硫酸鈉的質量為s，
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，
 80    98     142
 8g    n       s
$\frac{80}{8g}$=$\frac{98}{n}$=$\frac{142}{s}$，
n=9.8g，s=14.2g，
則實驗中每次加入稀硫酸的質量為：9.8g÷10%=98g，
設與60g氫氧化鈉溶液反應的硫酸質量為q，
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，
 80     98
60g×10% q
$\frac{80}{60g×10%}$=$\frac{98}{q}$，
q=7.35g，
由計算可知，第一次實驗過程中，硫酸過量，因此第一次實驗后溶液中溶質的組成是H₂SO₄、CuSO₄、Na₂SO₄．
故填：H₂SO₄、CuSO₄、Na₂SO₄．
（3）由（2）中可知，求解第二次實驗中生成沉淀的質量（x）的比例式為：$\frac{160}{40g×10%}$=$\frac{98}{x}$，
故填：$\frac{160}{40g×10%}$=$\frac{98}{x}$．
（4）由（2）中計算可知，實驗中每次加入稀硫酸的質量（m）為98g．
故填：98g．
（5）所得濾液質量為：98g+100g+40g-2.45g-135.55g=100g，
則所得濾液（不飽和溶液）中溶質的質量分數(shù)為：$\frac{3.55g+14.2g}{100g}$×100%=17.75%，
故填：17.75%．
（6）設需要濃硫酸和加入水的質量比為X：Y，
根據(jù)題意有：$\frac{X×98%}{X+Y}$×100%=10%，
X：Y=5：44，
故填：5：44．

點評 第二次實驗中加入的物質均耗盡，說明氫氧化鈉和稀硫酸、硫酸銅恰好完全反應，再根據(jù)反應的化學方程式計算各種物質的質量，從而進一步計算其它方面的問題．