Question

甲、乙、丙三位同學對某化工廠生產的硫酸銅樣品（僅含有硫酸鈉雜質），進行檢測：
各取10.0g樣品溶于一定量的水中得到50.0g溶液，再分別加入相同質量分數、不同質量的氫氧化鈉溶液，反應得到的藍色沉淀氫氧化銅〔Cu（OH）₂〕的實驗數據如下表：

	甲	乙	丙
加入氫氧化鈉溶液質量/g	30.0	40.0	50.0
反應得到的Cu（OH）2沉淀的質量/g	3.7	4.9	4.9

請計算：
（1）氫氧化銅中元素質量之比（Cu：O：H）

32：16：1

（2）求樣品中硫酸銅的質量分數？
（3）乙同學實驗后過濾，所得溶液硫酸鈉的質量分數？

Answer 1

分析：（1）物質中元素的質量比為相對原子質量乘以原子個數之比；
（2）根據加入40.0g氫氧化鈉溶液硫酸銅完全反應，由氫氧化銅沉淀的質量計算樣品中硫酸銅質量，硫酸銅質量與樣品質量比可計算原固體樣品中硫酸銅的質量分數；
（3）加入30g氫氧化鈉溶液生成3.7gCu（OH）₂沉淀，故加入40g氫氧化鈉溶液，若氫氧化鈉完全反應生成Cu（OH）₂沉淀的質量應為40g×

3.7g

30g

=4.93g，所以氫氧化鈉有剩余；乙同學實驗中氫氧化鈉與硫酸銅完全反應后所得溶液為硫酸鈉溶液，其中的溶質的質量分數=

硫酸鈉質量

反應后所得溶液質量

×100%，其中硫酸鈉質量為樣品中硫酸鈉與反應生成硫酸鈉質量和．

解答：解：（1）氫氧化銅中銅、氧、氫元素質量之比為：64：（16×2）：（1×2）=32：16：1
故答案為：32：16：1
（2）設生成4.9g氫氧化銅沉淀時，消耗硫酸銅的質量為x
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160            98
x              4.9g

160

x

=

98

4.9g

 
x=8g
樣品中硫酸銅的質量分數=

8g

10g

×100%=80%
（3）設設生成4.9g氫氧化銅沉淀時，同時生成硫酸鈉的質量為y
CuSO₄+2NaOH═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
               98        142
              4.9g        y

98

4.9g

=

142

y

y=7.1g
乙同學實驗后所得溶液中的硫酸鈉的質量分數=

7.1g+(10g-8g)

50g+40g- 4.9g

×100%=10.7%
答：（2）樣品中硫酸銅的質量分數為80%
（3）乙同學實驗后過濾，所得溶液硫酸鈉的質量分數為10.7%

點評：根據反應的化學方程式可以表示反應中各物質的質量比，由反應中任意物質的質量可計算反應中其它物質的質量．