Question

15．已知硫酸钾，氯化钾的水溶液都呈中性，根据如图所示的信息计算：

（1）加入的稀硫酸溶液的质量为31克．
（2）反应后所得溶液的溶质质量分数．
（3）拓展：若用等质量等质量分数的盐酸代替稀硫酸，充分反应后测定溶液的酸碱度，你认为pH＜7（填＞或=或＜），理由是盐酸有剩余．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律，求得加入的稀硫酸溶液的质量；
（2）反应后所得溶液为硫酸钾溶液，根据氢氧化钾的质量求出硫酸钾的质量；
（3）通过计算相同质量的KOH消耗H₂SO₄比HCl多，得出结论．

解答 解：
（1）根据质量守恒定律和图示，求得加入的稀硫酸溶液的质量为87g-56g=31g；
（2）设反应后生成K₂SO₄的质量为y，
H₂SO₄ +2KOH=K₂SO₄ +H₂O
        112     174
       56g×10%   y
$\frac{112}{56g×10%}=\frac{174}{y}$
Y=8.7g
∴反应后所得溶液的溶质质量分数为$\frac{8.7g}{87g}×100%=10%$．
（3）设56g×10%氢氧化钾和所用稀硫酸、盐酸的质量分别为y、z
由：H₂SO₄ +2KOH=K₂SO₄ +H₂O
 HCl+KOH=KCl+H2O
可知关系式2KOH～H₂SO₄～2HCl
         112    98     71
      56g×10%   y     z
$\frac{112}{56g×10%}=\frac{98}{y}$，y=4.9g；
$\frac{112}{56g×10%}=\frac{71}{z}$，z=3.65g
也就是说中和同样多的碱，消耗的盐酸更少，所以相同质量的KOH消耗H₂SO₄比HCl多，当H₂SO₄与HCl相等时，HCl有余．
故答案为：
（1）31
（2）设反应后生成K₂SO₄的质量为y
H₂SO4+2KOH=K₂SO₄+H₂O
      112     174
    56g×10%   y
$\frac{112}{56g×10%}=\frac{174}{y}$
Y=8.7g
∴反应后所得溶液的溶质质量分数为$\frac{8.7g}{87g}×100%=10%$．
（3）＜盐酸有剩余

点评 本题考查了酸碱度的测定方法的评价，酸碱性与pH的关系以及酸碱中和反应的运用等，综合性较强，但难度不大，关键还是熟练掌握溶液酸碱性、酸碱度测定的方法及酸碱中和反应的原理．