Question

现有与的混合溶液，为了分析混合溶液中与的质量分数，设计如下实验方案：取四份混合溶液各，分别缓慢加入到某溶液中，测得四组实验数据如表：

	第Ⅰ组	第Ⅱ组	第Ⅲ组	第Ⅳ组
溶液的质量	50	100	150	200
生成沉淀的质量	0	2.45	7.35	9.8

(1)混合溶液与溶液完全反应生成沉淀的质量为______g。

(2)试求出混合溶液中的溶质质量分数是______？(写出计算过程)

(3)混合溶液中的溶质质量分数为______。

(4)若在混合溶液中不断加入上述的溶液，请画出加入溶液的质量与所产生沉淀质量的关系图______。(在答题卡的坐标图中作图)

Answer

混合溶液中的质量为x，消耗氢氧化钠质量为y，则有

，，解得；，混合溶液中的溶质质量分数是：

【解析】

H2SO4和CuSO4的混合溶液与NaOH溶液反应的化学方程式分别为，H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+2H2O，据此结合实验数据进行分析解答。

(1)根据第Ⅱ、Ⅲ实验数据分析可知，每50gNaOH生成沉淀7.35-2.45=4.9g沉淀，而150g~200g沉淀的增加量为9.8-7.35=2.45g，说明加入到200gNaOH时，混合溶液中H2SO4和CuSO4完全反应，则完全反应生成沉淀的质量为9.8g；

(2)由(1)可知，沉淀的质量为9.8g，设混合溶液中的质量为x，消耗氢氧化钠质量为y，则有

，，解得；，混合溶液中的溶质质量分数是：；

(3)根据第Ⅱ、Ⅲ实验数据分析可知，每50gNaOH生成沉淀7.35-2.45=4.9g沉淀，即50gNaOH溶液生成4.9gCu(OH)2，设此时消耗NaOH的质量为z g，则

z=4g，所以NaOH的质量分数为，则100gNaOH溶液中含NaOH的质量为100g×8%=8g，设加入到100g NaOH溶液中时CuSO4消耗a gNaOH，则有：

a=2g

则H2SO4消耗8-2=6gNaOH，则H2SO4的质量为w g，则有：

w=7.35g，则混合溶液中H2SO4的溶质质量分数为；

(4)根据(3)可知，当加入NaOH的质量为时，开始产生沉淀，由(2)可知，当加入NaOH的质量为时，完全反应，因此可得加入NaOH溶液的质量与所产生沉淀质量的关系图为。