Question

3．为测定某未知浓度的氢氧化钠溶液的溶质质量分数，取19.6%的稀硫酸溶液20g，逐滴加入氢氧化钠溶液30g，同时用pH计测定并记录反应过程中混合溶液pH变化情况（如图所示）．请回答下列问题．
（1）a点溶液中的溶质的化学式是Na₂SO₄、NaOH．
（2）恰好完全反应时消耗的氢氧化钠溶液的质量为
25g．
（3）通过计算求出氢氧化钠溶液的溶质质量分数．

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溶质；
（2）根据图可知pH=7时，恰好完全反应；
（3）根据硫酸的质量计算恰好完全反应时消耗的氢氧化钠，进一步计算氢氧化钠溶液的溶质质量分数．

解答 解：（1）由图示可知，在a点时溶液的pH大于7，说明加入的NaOH过量，所以溶液中含有的溶质有：Na₂SO₄、NaOH；
（2）pH=7时，恰好完全反应，消耗的氢氧化钠溶液的质量为25g；
（3）解：所取稀硫酸中溶质的质量为：20g×19.6%=3.92g
设pH=7时消耗的氢氧化钠的质量为x
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
80            98
x            3.92g
$\frac{80}{x}=\frac{98}{3.92g}$
x=3.2g
氢氧化钠溶液的溶质质量分数为：$\frac{3.2g}{25g}$×100%=12.8%．
故答案为：（1）Na₂SO₄、NaOH；（2）25g；
（3）氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为12.8%．

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．