Question

【題目】(10分)某化學探究小組用如下實驗證明了燒堿與稀硫酸能發生中和反應。

②③兩步均充分反應，加入硫酸鐵溶液，立即產生明顯現象，最終得到只含一種溶質的無色溶液．請回答下列問題：

（1）①根據發生的反應及現象可知反應②結束時溶液中的離子有_____________（填離子符號）；②無明顯現象，發生反應的化學方程式是_____________；

（2）求解③中參加反應的燒堿的質量為_____________；

（3）發生中和反應的硫酸的物質的量為_____________ ；

（4）最終得到的無色不飽和溶液只含一種溶質，則所得溶液中溶質的質量分數為_____________。

Answer 1

【答案】（1）①Na+、OH-、SO42-；②H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；

（2）12g；

（3）0.1mol；

（4）10%。

【解析】

試題分析：（1） ①根據發生的反應2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O可知及加入硫酸鐵溶液會產生紅褐色沉淀，說明堿過量，實驗反應②結束時溶液中的離子有：Na+、OH-、SO42-；②硫酸與氫氧化鈉發生酸堿中和反應，產生硫酸鈉和水，反應的化學方程式是：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；（2）設與硫酸鐵反應的氫氧化鈉的質量為x，生成的硫酸鈉的質量為y；

Fe2(SO4)3+6NaOH=3Na2SO4+2Fe(OH)3 ↓

240 426 214

x y 10.7g

214÷240=10.7g÷x，解得x=12g；426÷214=y÷10.7g，解得y=21.3g；反應開始有NaOH質量是20g，所以發生反應③消耗的NaOH的質量是20g-12g=8g；（3）硫酸與NaOH發生中和反應：2NaOH+ H2SO4= Na2SO4+2H2O，反應的NaOH的質量是20g-12g=8g，其物質的量是n(NaOH)=8g÷40g/mol=0.2mol，根據反應方程式可知硫酸的物質的量是n(H2SO4)=1/2 n(NaOH)=0.1mol；（4）設氫氧化鈉與硫酸反應生成的硫酸鈉的質量為z，

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

80 142

8g z

80÷142=8g÷z，解得 z=14.2g；因此最終得到的無色不飽和溶液中溶質的質量分數=

[(21.3g+14.2g)÷(20g+80g+100g+200g10.7g34.3g)]×100%=10%。