题目内容

9.某兴趣小组用溶质质量分数为 19.6%的稀硫酸来处理 10.22 克含有碳酸钠和氢氧化钠的混合废液.他们向废液中加入稀硫酸时,所得溶液 pH 与加 入的稀硫酸质量的关系曲线如图所示.当废液中的溶质恰好反应完全时,溶液总质量为20 克.

(1)当反应进行至图中 P 点时,溶液中的溶质有Na2SO4.(填写化学式)
(2)整个过程共生成的二氧化碳质量为0.22g克.
(3)通过计算确定图中m的值.

分析 (1)根据图象分析在P时,溶液的pH等于7,溶液呈中性,废液恰好处理完;
(2)根据质量守恒定律计算二氧化碳的质量;
(3)根据二氧化碳的质量以及碳酸钠硫酸反应的方程式,计算与碳酸钠反应的硫酸的质量,进一步计算m的值.

解答 解:(1)由于生成的硫酸钠溶液显中性,由图示可知,当反应进行至图中P点时,pH=7,然后又下降,说明此时恰好将废液处理完;氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,碳酸钠和硫酸生成硫酸钠、水和二氧化碳,所以溶液中的溶质有Na2SO4;故填:Na2SO4;
(2)生成的二氧化碳质量为10.22g+10g-20g=0.22g.故填:0.22;
(3)设与碳酸钠反应的硫酸的质量为x
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
                98                             44
                x                             0.22g
$\frac{98}{x}=\frac{44}{0.22g}$
x=0.98g
硫酸溶液的质量为$\frac{0.98g}{19.6%}$=5g
所以与氢氧化钠反应的稀硫酸的质量为10g-5g=5g,所以m=5.
故填:5.

点评 在解此类题时,首先分析反应应用的原理,然后结合图象中的转折点,以及方程式中的比例关系进行解答.

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