Question

某兴趣小组需要配制100g质量分数为9.8%的稀硫酸，假设常温下该稀硫酸的pH值为0．在装有100g该稀硫酸的烧杯中加入104.4gNa₂CO₃溶液，恰好完全反应，溶液呈中性．
（1）实验室只有98%的浓硫酸，密度为1.84g/cm³．需要量取

 

mL（保留一位小数）浓硫酸进行稀释；稀释浓硫酸的方法是

 

．
（2）在如图中，画出烧杯内溶液的pH值变化图象．（标出Na₂CO₃溶液的质量）
（3）计算所得溶液的溶质质量分数是多少？（写出计算过程）

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,浓硫酸的性质及浓硫酸的稀释,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）溶液稀释前后，溶质质量不变；
（2）稀硫酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，当恰好完全反应时，溶液显中性，pH=7；
（3）根据化学方程式、硫酸的质量可以计算反应生成氯化钠的质量，进一步可以计算所得溶液的溶质质量分数．

解答：解：（1）设需要浓硫酸的体积为x，
则有：x×1.84g/cm³×98%=100g×9.8%，
x=5.4mL，
稀释浓硫酸的方法是：将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入水中，并且用玻璃棒不断搅拌．
故填：5.4；将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入水中，并且用玻璃棒不断搅拌．
（2）加入104.4gNa₂CO₃溶液，恰好完全反应，此时溶液的pH=7，随着碳酸钠溶液的加入，pH升高，如下图所示：

（3）设生成硫酸钠的质量为y，生成二氧化碳的质量为z，
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
        98    142       44
   100g×9.8%  y         z

98

100g×9.8%

=

142

y

=

44

z

，
y=14.2g，z=4.4g，
所得溶液的溶质质量分数为：

14.2g

100g+104.4g-4.4g

×100%=7.1%，
答：所得溶液的溶质质量分数为7.1%．

点评：本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．