Question

现有H₂SO₄和MgSO₄的混合溶液，为了分析混合溶液中H₂SO₄和MgSO₄的质量分数，设计图甲实验方案，并得到图乙有关数据。请回答下列问题：

（1）图乙的图象中，ab段表示的是混合溶液中的____（写化学式）与NaOH发生反应。

（2）在c点，混合溶液与NaOH恰好反应完全，此点溶液中的溶质是___（写化学式）。

（3）在向100g混合溶液中不断加入上述氢氧化钠溶液的过程中，请画出加入氢氧化钠溶液的质量与产生沉淀质量的关系图。（在下图的坐标图中作图）

（4）与硫酸镁溶液反应的氢氧化钠溶液的质量为_____；请计算该混合溶液中MgSO₄的溶质质量分数为  ？(写出计算过程)。(精确到0.1%)

Answer

（1）H2SO4（2）Na2SO4（3）（4）40g ；12%

【解析】

（1）向硫酸和硫酸镁的混合溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠会先和硫酸反应，所以ab段表示的是氢氧化钠和H2SO4反应的过程；

（2）当氢氧化钠与硫酸、硫酸镁恰好完全反应时，反应后的溶液中存在的溶质只有Na2SO4；

（3）由图可知，50g氢氧化钠溶液先和硫酸反应，此时没有产生沉淀，继续加入氢氧化钠溶液，与硫酸镁反应，当氢氧化钠溶液的质量达到90g时，不再产生沉淀，所以与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液的质量为40g，则与硫酸镁反应的氢氧化钠的质量为40g×20%=8g。

设生成氢氧化镁沉淀的质量为x，则

解得x=5.8g

由以上数据可画出加入氢氧化钠溶液的质量与产生沉淀的关系图为：。

（4）40g氢氧化钠溶液中溶质的质量为：40g×20%=8g；设原溶液中硫酸镁的质量为y，则

y=12g；

该混合溶液中MgSO4的溶质质量分数=

答：与硫酸镁溶液反应的氢氧化钠溶液的质量为40g;该混合溶液中MgSO4的溶质质量分数为12%。