Question

3．某化學(xué)探究小組用如下實(shí)驗(yàn)證明了燒堿與稀硫酸能發(fā)生中和反應(yīng)．

②③兩步均充分反應(yīng)，加入硫酸鐵溶液，立即產(chǎn)生明顯現(xiàn)象，最終得到只含一種溶質(zhì)的無色溶液．請(qǐng)回答下列問題：
（1）根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象可知反應(yīng)②結(jié)束時(shí)溶液中的離子有Na⁺、OH^-、SO₄^2-（填離子符號(hào)）；②無明顯現(xiàn)象，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO4+2H₂O；
（2）求解③中參加反應(yīng)的燒堿的質(zhì)量為12g；
（3）發(fā)生中和反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol；
（4）最終得到的無色不飽和溶液只含一種溶質(zhì)，則所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象判斷溶液中含有的離子；氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，據(jù)此書寫方程式；
（2）設(shè)③中參加反應(yīng)的燒堿的質(zhì)量為x，反應(yīng)生成硫酸鈉質(zhì)量為y，依據(jù)6NaOH+Fe₂（SO₄）₃=2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄計(jì)算解答；
（3）依據(jù)方程式：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O計(jì)算；
（4）根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式：ω=$\frac{溶質(zhì)的質(zhì)量}{溶液的質(zhì)量}$×100%，求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象可知反應(yīng)②結(jié)束時(shí)溶液中的離子有過量氫氧化鈉中的鈉離子和氫氧根離子及其反應(yīng)生成的硫酸鈉中的鈉離子和硫酸根離子；
氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
故答案為：Na⁺、OH^-、SO₄^2-；2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；
（2）設(shè)③中參加反應(yīng)的燒堿的質(zhì)量為x，反應(yīng)生成硫酸鈉質(zhì)量為y，
6NaOH+Fe₂（SO₄）₃=2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄，
240                                  214              426
x                                      10.7g             y
$\frac{240}{x}$                               $\frac{214}{10.7}$             $\frac{426}{y}$
x=12g，y=21.3g，
故答案為：12g；
（3）設(shè)發(fā)生中和反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為z，生成硫酸鈉質(zhì)量為m，
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，
80            98          142
20g-12g     z            m
$\frac{80}{142}$=$\frac{8g}{z}$     z=14.2g； $\frac{98}{80}$=$\frac{m}{8}$    m=9.8g；n（H₂SO₄）=$\frac{9.8g}{98g/mol}$=0.1mol；
故答案為：0.1mol；
（4）因此最終得到的無色不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{21.3g+14.2g}{20g+80g+100g+200g-10.7g-34.3g}$=10%；
故答案為：10%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)方程式的計(jì)算，熟悉發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，明確相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．