Question

硫酸廠排放的污水中通常含有硫酸雜質．為測定污水中硫酸的溶質質量分數某學習小組做如下實驗：取10g該污水，向污水中逐滴加入溶質質量分數為8%的氫氧化鈉溶液，所滴加氫氧化鈉溶液的質量與溶液pH變化關系如圖所示．（污水中其它物質不與氫氧化鈉反應．
（1）該污水中硫酸的溶質質量分數是多少．（計算過程保留2位小數）
（2）小明設計了一個實驗方案，即用10g污水與10%的BaCl₂溶液反應來分析污水中硫酸的溶質質量分數．請你畫出加入溶液與生成沉淀質量變化關系的曲線（見答題卡）．

Answer 1

分析：（1）根據所滴加氫氧化鈉溶液的質量與溶液pH變化關系圖所示，當加入5g溶質質量分數為8%的氫氧化鈉溶液時，溶液的酸堿度等于7，說明此時恰好完全反應；根據反應的化學方程式，由此時所消耗氫氧化鈉的質量計算10g該污水中硫酸的質量，從而求得該污水中硫酸的溶質質量分數；
（2）繪制加入溶液與生成沉淀質量變化關系的曲線，需要計算出恰好完全反應時氯化鋇溶液的質量及產生沉淀的質量，以確定產生沉淀的最大值即曲線的折點．

解答：解：（1）設污水中硫酸的質量為x
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
98     80
x     5g×8%

98

x

=

80

5g×80%

 
x=0.49g
污水中硫酸溶質質量分數=

0.49g

10g

×100%=4.9%
答：該污水中硫酸的溶質質量分數是4.9%；
（2）設與10g污水反應的10%的BaCl₂溶液質量為y，生成沉淀的質量為z
H₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2HCl
98    208    233
0.49g y×10%  z

98

0.49g

=

208

y×10%

=

233

z

解得y=10.4g，z=1.17g
故答案為：

點評：繪制加入溶液與生成沉淀質量變化關系的曲線，主要解決恰好完全反應時需要氯化鋇溶液的質量及生成沉淀的質量，即曲線的折點．