Question

某化学兴趣小组的同学在实验室配制质量分数为10%的氢氧化钠溶液100g，并用其测定某稀硫酸中溶质的质量分数．
（1）配制10%的氢氧化钠溶液100g：
①计算：配制10%的氢氧化钠溶液100g，需氢氧化钠的质量为

 

g，水的体积为

 

mL．
②称量：调节托盘天平平衡，将一个烧杯放在托盘天平的左盘，称量其质量．然后

 

（按操作的先后顺序选填字母），直至天平平衡．
A．将氢氧化钠固体加入烧杯中          B．按需要添加砝码、移动游码
③溶解：用量筒量取所需的水，倒入盛有氢氧化钠固体的烧杯里，搅拌，使其溶解，并冷却至室温．
④装瓶：把配好的溶液装入试剂瓶，塞好橡皮塞并贴上标签．
（2）测定某稀硫酸的溶质质量分数：
取100g稀硫酸于烧杯中，向烧杯中逐滴滴入质量分数为10%的氢氧化钠溶液，反应过程中所得溶液的酸碱度变化如图：
①当加入氢氧化钠溶液的质量为a g时，所得溶液中的溶质是

 

（填化学式）；
②当加入氢氧化钠溶液的质量为b g时，向所得溶液中滴加酚酞溶液，溶液呈

 

色．
③试计算稀硫酸的溶质质量分数是多少？（反应方程式为：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O写出计算过程）

Answer 1

分析：（1）①利用溶质质量=溶液质量×溶质质量分数，计算配制溶液时所需氢氧化钠的质量，利用溶剂质量=溶液质量-溶质质量计算配制所需水的质量，再使用m=ρV换算出水的体积；
②使用天平称量一定量的固体药品时，先调节天平平衡，放入砝码、移动游码至所需称量的质量，然后向左盘的烧杯内加入氢氧化钠至天平平衡；由于氢氧化钠易吸收空气中水而潮解且具有很强的腐蚀性，在称量氢氧化钠时需要放在玻璃容器内进行，防止氢氧化钠腐蚀天平托盘；
（2）根据图示可知当加入氢氧化钠溶液的质量为a g时溶液的pH小于7，溶液显酸性说明硫酸有剩余，所以溶质中含有剩余的硫酸和反应生成的硫酸钠；当加入氢氧化钠溶液的质量为b g时，溶液的pH大于7，该溶液呈碱性，所以该溶液能使酚酞试液变红．依据加入氢氧化钠40g时溶液的pH等于7，说明此时氢氧化钠和稀硫酸恰好反应，据此依据化学方程式的计算求解即可；

解答：解：（1）①100g质量分数为10%的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量=100g×10%=10g，则配制需要水的质量=100g-10g=90g，（合90mL）；
②根据“左物右码”的原则，称量时药品需放在天平左盘；称量一定量药品时，应先加入砝码、移动游码至所需要称量的质量，然后加入药品至平衡；
由于氢氧化钠具有很强的腐蚀性，为防止氢氧化钠腐蚀天平的托盘，应把氢氧化钠放入玻璃容器内进行称量；
（2）根据图示中关于反应进行时pH的变化情况分析可知：当加入氢氧化钠溶液的质量为a g时溶液的pH小于7，溶液显酸性说明此时硫酸有剩余，所以溶质中含有剩余的硫酸和氢氧化钠与稀硫酸反应生成的硫酸钠；当加入氢氧化钠溶液的质量为b g时，溶液的pH大于7，该溶液呈碱性，所以该溶液能使酚酞试液变红．
（2）由图象可知当加入氢氧化钠溶液40g时反应恰好进行；
设稀硫酸的溶质质量分数为x
H₂SO₄+2NaOH═2H₂O+Na₂SO₄
98      80
100g×x 40g×10%

98

100g×x

=

80

40g×10%

x=4.9%
故答案为：（1）①10；90；②BA；（2）H₂SO₄、Na₂SO₄；红；（2）稀硫酸的溶质质量分数是4.9%；

点评：本题将溶液的配制和方程式计算很好的结合，解答的关键是由反应的pH变化曲线，找到盐酸和氢氧化钠溶液恰好反应的点，并进行解答，能较好的考查学生分析、解决问题的能力，是一道不错的题目．