(2004?天津)為測定某氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù),可將此氫氧化鈉溶液20g與20g稀硫酸充分混合;再向其中滴加硫酸銅溶液至恰好完全反應時,消耗硫酸銅溶液64.3g,得到藍色沉淀4.9g和質(zhì)量分數(shù)為10%的無色溶液.試依據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù).(計算過程中保留兩位小數(shù))
【答案】
分析:待測氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=
×100%,溶液樣品中氫氧化鈉分別與硫酸和硫酸銅發(fā)生反應,與硫酸銅發(fā)生反應的氫氧化鈉可根據(jù)反應的化學方程式由生成藍色沉淀4.3g而求得;而與硫酸反應的氫氧化鈉的需要根據(jù)該反應的化學方程式由生成硫酸鈉的質(zhì)量進行計算,其中硫酸鈉的質(zhì)量需通過所得質(zhì)量分數(shù)為10%的無色溶液中硫酸鈉的質(zhì)量與生成藍色沉淀時生成的硫酸鈉的質(zhì)量差求出,因此為了計算質(zhì)量分數(shù)為10%的無色溶液中硫酸鈉的質(zhì)量,還需要求計算10%的溶液的質(zhì)量,該溶液的質(zhì)量則可利用質(zhì)量守恒定律求出.
解答:解:設(shè)與硫酸銅反應的氫氧化鈉的質(zhì)量為x,生成的硫酸鈉質(zhì)量為y.
2NaOH+CuSO
4=Cu(OH)
2↓+Na
2SO
480 98 142
x 4.9g y
=
x=4g
=
y=7.1g
反應后所得溶液的質(zhì)量=20g+20g+64.3g-4.9g=99.4g,溶液中硫酸鈉的質(zhì)量=99.4g×10%=9.94g,則氫氧化鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉的質(zhì)量=9.94g-7.1g=2.84g
設(shè)與稀硫酸反應的氫氧化鈉的質(zhì)量為z
2NaOH+H
2SO
4=Na
2SO
4+2H
2O
80 142
z 2.84g
=
z=1.6g
氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=
答:氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為28%.
點評:本題涉及多步反應的計算、運用質(zhì)量守恒定律的計算及關(guān)于溶液的計算,清晰地解題思路是正確處理問題的保障.