Question

（2004•济南）已知金属钠和水能发生下列反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
现取金属钠4.6 g投入到100 g水中，充分反应后，冷却到室温（20℃），得到一种不饱和溶液，向所得溶液中逐滴滴入MgSO₄溶液，实验测得溶液的总质量与滴入MgSO₄溶液的质量关系曲线如下图所示．根据题意回答下列问题：
（1）金属钠和水充分反应后，生成氢气的质量为______g．
（2）图中A点的纵坐标表示的溶液的质量是______g．
（3）通过计算求出当滴入120 g MgSO₄溶液时，所得溶液中溶质的质量分数是多少？（计算结果精确至0.1%）

Answer

（1）根据金属钠和水反应的化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，得出各物质之间的质量比，列出比例式，即可计算出生成氢气的质量；
（2）分析题意可知，图中A点的纵坐标表示的溶液的质量就是金属钠4.6g投入到100g水中，充分反应后，冷却到室温（20℃），得到一种不饱和溶液的质量，因此，A点的纵坐标表示的溶液的质量=金属钠4.6g+100g水-0.2g氢气；
（3）根据（1）中计算出的NaOH的质量和氢氧化钠与硫酸镁反应的化学方程式，即可计算出最终生成Na2SO4的质量和生成Mg（OH）2的质量．反应后溶液的总质量=金属钠4.6g+100g水+滴入的120gMgSO4溶液-生成沉淀的质量-生成的气体质量，然后根据溶质质量分数=×100%计算即可．
【解析】
（1）设生成NaOH的质量为x，生成氢气的质量为w，
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
46        80   2
4.6g      x    w
∴46：80=4.6g：x，46：2=4.6g：w，
解之得：x=8g，w=0.2g．
故答案为：0.2．
（2）A点的纵坐标表示的溶液的质量=4.6g+100g-0.2g=104.4g．故答案为：104.4．
（3）设最终生成Na2SO4的质量为y，生成Mg（OH）2的质量为z，
MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg（OH）2↓
80            142     58
8g             y       z
∴80：142=8g：y，80：58=8g：z，
解之得：y=14.2g，z=5.8g，
反应后溶液的总质量为：4.6g+100g+120g-5.8g-0.2g=218.6g，
×100%=6.5%．
答：反应后的溶液中溶质的质量分数为6.5%．