Question

4．用已知溶质质量分数的溶液可以测定未知溶液的溶质质量分数．实验室有一瓶标签模糊的稀盐酸，某同学为了测定其溶质质量分数，进行了如下实验：
①取一洁净的锥形瓶称量，然后往其中加入一定量的稀盐酸，并滴入几滴紫色石蕊试液（质量忽略不计），重新称量；
②往上述锥形瓶中逐滴加入溶质质量分数为16%的氢氧化钠溶液，边滴加边振荡，当观察到溶液由红色恰好变为紫色时，停止滴加，再次称量．数据如下表：

	锥形瓶	锥形瓶+稀盐酸	锥形瓶+反应后溶液
质量（克）	35.5	55.5	80.5

（1）若要配制500克16%的氢氧化钠溶液，需要氢氧化钠固体80克．
（2）本次实验中，实际消耗的氢氧化钠溶液质量为25克．
（3）请通过计算确定该瓶稀盐酸的溶质质量分数．
（4）另有同学做了同样的实验，却得到了不同的结果．于是用精密pH试纸测得反应后锥形瓶内溶液的pH为8.2，则他测出的盐酸溶质质量分数偏大（填“偏大”或“偏小”），造成这一偏差的原因是石蕊试液的变色不明显，你能改进这个测量过程吗？请简要描述改进方案；①取一洁净的锥形瓶称量，然后往其中加入一定量的稀盐酸，并滴入几滴酚酞试液（质量忽略不计），重新称量；②往上述锥形瓶中逐滴加入溶质质量分数为16%的氢氧化钠溶液，边滴加边振荡，当观察到溶液由无色恰好变为红色时，停止滴加，再次称量．

Answer 1

分析 （1）根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数解答；
（2）根据质量守恒定律反应所消耗的氢氧化钠溶液的质量=反应后所得物质的总质量-反应前所有物质的总质量；
（3）根据化学方程式结合氢氧化钠的质量可以计算出硫酸的质量进而就算出其溶质的质量分数；
（4）根据pH值可知其用氢氧化钠溶液过量，故计算出的结果要偏大．

解答 解：（1）需要氢氧化钠固体的质量为：500g×16%=80g；
（2）反应所消耗的氢氧化钠溶液质量：80.5g-55.5g=25g；
（3）设稀盐酸的溶质质量为x，氢氧化钠的质量=25g×16%=4g
NaOH+HCl=NaCl+2H₂O
 40      36.5
 4g        x  
$\frac{40}{4g}=\frac{36.5}{x}$
解得：x=3.65g
该瓶稀盐酸的溶质质量分数=$\frac{3.65g}{55.5g-35.5g}×$100%=18.25%
（8）根据pH值可知其用氢氧化钠溶液过量，故计算出的结果要偏大；由于石蕊试液的变色不明显，可以将石蕊试液换成酚酞试液．
答案：
（1）80；（2）25；（3）该瓶稀盐酸的溶质质量分数为18.25%；（4）偏大；①取一洁净的锥形瓶称量，然后往其中加入一定量的稀盐酸，并滴入几滴酚酞试液（质量忽略不计），重新称量；②往上述锥形瓶中逐滴加入溶质质量分数为16%的氢氧化钠溶液，边滴加边振荡，当观察到溶液由无色恰好变为红色时，停止滴加，再次称量．

点评 本题主要考查学生运用化学方程式和溶质质量分数公式综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．解题的关键是分析反应物与生成物之间的质量关系．