Question

硫酸厂排放的污水中通常含有硫酸杂质．为测定污水中硫酸的溶质质量分数某学习小组做如下实验：取10g该污水，向污水中逐滴加入溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液，所滴加氢氧化钠溶液的质量与溶液pH变化关系如图所示．（污水中其它物质不与氢氧化钠反应．
（1）该污水中硫酸的溶质质量分数是多少．（计算过程保留2位小数）
（2）小明设计了一个实验方案，即用10g污水与10%的BaCl₂溶液反应来分析污水中硫酸的溶质质量分数．请你画出加入溶液与生成沉淀质量变化关系的曲线（见答题卡）．

Answer 1

分析：（1）根据所滴加氢氧化钠溶液的质量与溶液pH变化关系图所示，当加入5g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液时，溶液的酸碱度等于7，说明此时恰好完全反应；根据反应的化学方程式，由此时所消耗氢氧化钠的质量计算10g该污水中硫酸的质量，从而求得该污水中硫酸的溶质质量分数；
（2）绘制加入溶液与生成沉淀质量变化关系的曲线，需要计算出恰好完全反应时氯化钡溶液的质量及产生沉淀的质量，以确定产生沉淀的最大值即曲线的折点．

解答：解：（1）设污水中硫酸的质量为x
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
98     80
x     5g×8%

98

x

=

80

5g×80%

 
x=0.49g
污水中硫酸溶质质量分数=

0.49g

10g

×100%=4.9%
答：该污水中硫酸的溶质质量分数是4.9%；
（2）设与10g污水反应的10%的BaCl₂溶液质量为y，生成沉淀的质量为z
H₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2HCl
98    208    233
0.49g y×10%  z

98

0.49g

=

208

y×10%

=

233

z

解得y=10.4g，z=1.17g
故答案为：

点评：绘制加入溶液与生成沉淀质量变化关系的曲线，主要解决恰好完全反应时需要氯化钡溶液的质量及生成沉淀的质量，即曲线的折点．