Question

小明同学为测定某稀硫酸溶液浓度（即溶质质量分数），他取该稀硫酸溶液20g，将30g氢氧化钡溶液分三次加入该稀硫酸溶液中，测得三次反应的有关数据见下表：

	第一次	第二次	第三次
加入氢氧化钡溶液的质量/g	10	10	10
生成沉淀的质量/g	0.923	1.864	2.33

请根据有关数据进行分析与计算：
（1）20g该稀硫酸溶液与氢氧化钡溶液完全反应时生成沉淀的质量为

2.33

g．
（2）将第三次反应后所得的混合液过滤，得到滤液的质量为

47.67

g．
（3）该稀硫酸溶液的浓度（即溶质质量分数）为多少？（写出计算过程）
（4）小明同时用pH计测定并记录该稀硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应过程中混合溶液pH变化情况（如图所示），请你用虚线在图中标出该稀硫酸溶液与氢氧化钡溶液刚好完全反应时的变化点，并注明pH和所反应的氢氧化钡溶液的质量．

Answer 1

分析：（1）通过图象分析可知当加入的氢氧化钡达到30g时，溶液呈碱性，所以硫酸已完全反应，因此可知生成的硫酸钡的质量；
（2）依据第三次反应后所得的沉淀的质量以及加入的物质质量，利用质量守恒定律求解即可；
（3）依据沉淀的质量结合方程式的计算求解即可；
（4）依据10g氢氧化钡的质量对应的沉淀的量，可以计算生成最终沉淀量时的氢氧化钡质量，据此绘制图象即可；

解答：解：（1）通过图象分析可知当加入的氢氧化钡达到30g时，溶液呈碱性，所以硫酸已完全反应，因此可知生成的硫酸钡的质量为2.33g
（2）依据第三次反应后所得的沉淀的质量以及加入的物质质量，利用质量守恒定律求可知过滤后所得溶液的质量为20g+30g-2.33g=47.67g
（3）解：20g稀硫酸溶液中含硫酸的质量为x
Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O
           98   233
           x    2.33 g

98

x

=

233

2.33g

x=0.98 g
该稀硫酸溶液的浓度（即溶质质量分数）为=

0.98g

20g

×100%=4.9%
（4）依据10g氢氧化钡的质量对应的沉淀的量为0.923g，所以可设生成2.33g沉淀对应的氢氧化钡溶液的质量是y，则有

10g

0.923g

=

y

2.33g

，解得y≈25g据此可绘制图象；
故答案为：（1）2.33 g； （2）47.67 g；（3）答：该稀硫酸溶液的浓度（即溶质质量分数）为4.9%．
（4）如图

点评：此题是溶质质量分数和化学方程式相结合的计算题，也是表格型题，解答此题的关键是看数据的变化规律，然后找出解答每一问所需的正确数据．