Question

3．為測定某未知濃度的氫氧化鈉溶液的溶質質量分數，取19.6%的稀硫酸溶液20g，逐滴加入氫氧化鈉溶液30g，同時用pH計測定并記錄反應過程中混合溶液pH變化情況（如圖所示）．請回答下列問題．
（1）a點溶液中的溶質的化學式是Na₂SO₄、NaOH．
（2）恰好完全反應時消耗的氫氧化鈉溶液的質量為
25g．
（3）通過計算求出氫氧化鈉溶液的溶質質量分數．

Answer 1

分析 （1）根據溶液的pH、稀H₂SO₄與NaOH溶液的反應分析溶液中存在的溶質；
（2）根據圖可知pH=7時，恰好完全反應；
（3）根據硫酸的質量計算恰好完全反應時消耗的氫氧化鈉，進一步計算氫氧化鈉溶液的溶質質量分數．

解答 解：（1）由圖示可知，在a點時溶液的pH大于7，說明加入的NaOH過量，所以溶液中含有的溶質有：Na₂SO₄、NaOH；
（2）pH=7時，恰好完全反應，消耗的氫氧化鈉溶液的質量為25g；
（3）解：所取稀硫酸中溶質的質量為：20g×19.6%=3.92g
設pH=7時消耗的氫氧化鈉的質量為x
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
80            98
x            3.92g
$\frac{80}{x}=\frac{98}{3.92g}$
x=3.2g
氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為：$\frac{3.2g}{25g}$×100%=12.8%．
故答案為：（1）Na₂SO₄、NaOH；（2）25g；
（3）氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為12.8%．

點評 本題是一道結合圖象的計算題，解題時找到pH=7的恰好反應點，并利用化學方程式的計算進行解決是解題的突破口．