Question

15．实验室欲测定一瓶标签破损的稀H₂SO₄的溶质质量分数．现取10g稀硫酸样品，将5%的NaOH溶液逐滴加入到样品中，边加边搅拌，随着NaOH溶段加入，溶液液的pH的变化如图所示．试回答：
（1）a点溶液中含有的离子有Na⁺、H⁺、SO₄^2-．
（2）当pH=7时，计算所得溶液的溶质质量分数．（精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据溶液的pH、稀H₂SO₄与NaOH溶液的反应分析溶液中存在的离子；
（2）根据稀H₂SO₄与NaOH溶液的反应的方程式，由NaOH的质量求出稀H₂SO₄的溶质，再求出稀H₂SO₄的溶质质量分数．

解答 解：（1）由图示可知，在a点时溶液的pH小于7，说明加入的NaOH完全反应，有剩余的硫酸，所以溶液中含有的离子为：Na⁺、H⁺、SO₄^2-；
（2）由图示可知，在溶液的pH等于7，消耗的NaOH溶液的质量为16g，溶质的质量为：16g×5%=0.8g，
10g稀硫酸样品含有H₂SO₄的质量为x
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
 80           98
0.8g          x
$\frac{80}{98}=\frac{0.8g}{x}$
x=0.98g
稀H₂SO₄的溶质质量分数为：$\frac{0.98g}{10g}$×100%=9.8%．
故答案为：（1）Na⁺、H⁺、SO₄^2-；
（2）稀H₂SO₄的溶质质量分数是9.8%．

点评 本题是一道结合图象的计算题，解题时找到pH=7的恰好反应点，并利用化学方程式的计算进行解决是解题的突破口．