Question

已知甲、乙分別是稀硫酸和氫氧化鈉溶液中的一種．某化學興趣小組的同學在探究甲和乙溶液進行中和反應時，測得反應過程中溶液酸堿度變化及相關數據如圖所示．試根據要求，回答下列問題：
（1）根據此變化曲線，你認為甲溶液中的溶質是________．（寫化學式）
（2）當加入甲溶液的質量是5g時，滴入無色酚酞試液，溶液呈________色，此時，溶液中的溶質為________．（寫化學式）
（3）當加入甲溶液的質量是15g時，向此時溶液中加入下列試劑，不會出現明顯實驗現象的是________（填寫下列各項的序號）．
①碳酸鈉粉末　　　　②氯化鋇溶液
③氫氧化鉀溶液　　　④石蕊試液
（4）求恰好完全反應時溶液中溶質的質量．（寫出相應計算過程）

Answer 1

解：（1）由圖象可知：原溶液pH＞7，因此是把稀硫酸滴入氫氧化鈉溶液中．所以，甲溶液中的溶質是H₂SO₄；
（2）由圖象可知，當加入甲溶液的質量是5g時，pH＞7，溶液中氫氧化鈉未完全反應，加入的硫酸是不足量的，溶液中的溶質有NaOH、Na₂SO₄；
（3）由圖象可知，當加入甲溶液的質量是15g時，pH＜7，溶液中氫氧化鈉完全反應，加入的硫酸是過量的．硫酸與碳酸鈉粉末反應有氣泡生成，與氯化鋇溶液反應有白色沉淀生成，能使石蕊試液變紅，與氫氧化鉀溶液反應沒有明顯的現象；
（4）由圖象可知，當加入甲溶液的質量是10g時，氫氧化鈉與加入的硫酸恰好完全反應．
設好完全反應時溶液中溶質的質量為X
2NaOH+H₂SO₄ =2H₂O+Na₂SO₄
98 142
10g×19.6% X
解得：X=3.04
故答為：（1）H₂SO₄；（2）紅色，NaOH、Na₂SO₄；（3）③；（4）恰好完全反應時溶液中溶質的質量是3.04g．
分析：（1）根據圖象可知：原溶液pH＞7，因此是把稀硫酸滴入氫氧化鈉溶液中；
（2）根據圖象可知，當加入甲溶液的質量是5g時，pH＞7，溶液中氫氧化鈉未完全反應，加入的硫酸是不足量的，據此分析溶液中的溶質；
（3）根據圖象可知，當加入甲溶液的質量是15g時，pH＜7，溶液中氫氧化鈉完全反應，加入的硫酸是過量的，據此分析有關的問題；
（4）根據圖象可知，當加入甲溶液的質量是10g時，氫氧化鈉與加入的硫酸恰好完全反應，再根據標簽中的數據及反應的方程式即可計算溶液中溶質的質量
點評：本題以圖象的形式考查了酸堿中和反應時溶液pH的變化，以及物質間的質量關系，完成此題，可以依據已有的知識進行；有關的計算要準確．