Question

4．酸、堿是日常生活和實驗中常用的兩類物質．
（1）硫酸是化學實驗中常備的試劑，從化工商店買回來的一般是濃硫酸，某濃硫酸標簽上的部分內容如圖所示．如果要配制1kg10%的稀硫酸，需要這種濃硫酸的體積約為54.3mL（結果精確到0.1mL）．配制稀硫酸時，正確的操作是先將量取的900mL水倒入燒杯中，然后將量取的54.3mL濃硫酸沿著燒杯壁慢慢注入水中，并不斷的用玻璃棒進行攪拌．（2）氫氧化鈉是一種常見的堿，俗名苛性鈉、火堿或燒堿．請寫出一條氫氧化鈉在工業上的用途造紙、紡織、制肥皂等．
（3）為探究“酸堿中和反應”，某班同學進行了如下實驗，將一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的燒杯中．
【提出問題】實驗中無明顯現象反應后溶液中的溶質是什么？
【做出猜想】①只有Na₂SO₄；②Na₂SO₄和H₂SO₄；③Na₂SO₄和NaOH；④Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
不合理的猜想是④．
【實驗探究】取燒杯中的溶液于試管中，滴加CuSO4溶液后無明顯變化，則溶液中一定沒有NaOH，為了驗證其余猜想，同學們進行了如下三個實驗方案的探究：

實驗方案	測溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
實驗操作
實驗現象	試紙變色，對比標準比色卡：pH＜7	有氣泡產生	產生白色沉淀
實驗結論	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

【結論與反思】通過探究，可確定猜想②是正確的，請指出以上實驗探究中存在的兩處錯誤pH試紙浸入溶液中，BaCl₂與Na₂SO₄反應也會生成白色沉淀，不能證明一定有H₂SO₄存在．
（4）完全中和溶質質量分數為5%的氫氧化鈉溶液16g，需溶質質量分數為4.9%的稀硫酸多少克？

Answer 1

分析 （1）根據溶液稀釋前后溶質的質量不變，結合題意進行分析解答；
（2）根據已有的氫氧化鈉的性質進行分析解答即可；
（3）【假設猜想】根據酸堿不能共存判斷不合理的猜想；
【實驗探究】丙組同學取燒杯中的溶液少量于試管中，滴加幾滴CuSO₄溶液，無明顯變化，溶液中一定沒有NaOH或氫氧化鈉．
【結論與反思】根據實驗結論分析；根據圖示操作判斷，檢測溶液的pH時，pH試紙不能伸入溶液中；檢驗一種物質時要排除其他物質的干擾，硫酸鈉也能與氯化鋇反應生成白色沉淀．
（4）根據參加反應的燒堿質量、溶質質量分數、稀硫酸中溶質質量分數，根據反應的化學方程式，列式計算出需要稀硫酸的質量即可．

解答 解：（1）設要加水的質量為x，根據溶液稀釋前后溶質的質量不變，1kg=1000g
則1000g×9.8%=1.84g/cm³×x×98%     x≈54.3cm³=54.3mL．
需要水的質量為：1000g-54.3cm³×1.84g/cm³=900g，體積為900mL
配制時，應先將量取的900mL水倒入燒杯中，然后將量取的54.3mL濃硫酸沿著燒杯壁慢慢注入水中，并不斷的用玻璃棒進行攪拌；
（2）氫氧化鈉可用于造紙、紡織、制肥皂等工業中，
（3）【假設猜想】硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，酸或堿可能過量，但不能同時過量，因為酸堿不能共存，會繼續反應，故猜想四不合理；
【實驗探究】丙組同學取燒杯中的溶液少量于試管中，滴加幾滴CuSO₄溶液，無明顯變化，溶液中一定沒有NaOH或氫氧化鈉．
【結論與反思】有實驗結論可知猜想②正確；
根據圖示操作判斷，檢測溶液的pH時，pH試紙不能伸入溶液中，應用玻璃棒蘸取少量溶液涂到pH試紙上；
檢驗一種物質時要排除其他物質的干擾，硫酸鈉也能與氯化鋇反應生成白色沉淀，故不能證明溶液中一定存在硫酸；
（4）設需要質量分數為19.6%的稀硫酸質量為x
H₂SO₄ +2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
98            80
4.9%×x  16g×5%
$\frac{98}{4.9%×x}=\frac{80}{16g×5%}$      
x=20g
故答案為：（1）54.3；先將量取的900mL水倒入燒杯中，然后將量取的54.3mL濃硫酸沿著燒杯壁慢慢注入水中，并不斷的用玻璃棒進行攪拌；
（2）造紙、紡織、制肥皂等．
（3）④；
NaOH或氫氧化鈉；
②；pH試紙浸入溶液中；BaCl₂與Na₂SO₄反應也會生成白色沉淀，不能證明一定有H₂SO₄存在（其他合理答案均可）
（4）20g

點評 此題通過中和反應考查了化學方程式的書寫，實驗方案設計、實驗操作以及實驗方案的評價，解答時要全面審題，認真解答．