Question

實驗后的廢液一般需回收處理，不能直接倒入排污管。小科實驗后收集到含有碳酸鈉和氧氧化鈉的混合廢液10.22g，他向廢液中緩緩滴入溶質質量分數為19.6％的稀硫酸，生成二氧化碳質量與滴入稀硫酸質量的關系如圖所示。當廢液恰好處理完畢時，溶液總質量為20g。溶于水的氣體忽略不計，則

(1)廢液恰好處理完畢時，溶液的pH為              。

(2)圖中m=           g。

(3)廢液恰好處理完畢時，回收所得溶液的溶質質量分數是多少？

Answer 1

【答案】(1)7；(2)10；（3）14.2%

【解析】廢液恰好處理完畢時，溶液為硫酸鈉溶液，其PH＝7；此時共產生二氧化碳的質量為0.22g，二氧化碳的質量與反應后溶液總質量的和等于混合溶液與加入稀硫酸的質量和，由此可求得加入稀硫酸的質量＝20g+0.22g－10.22g＝10g。

該反應過程中，硫酸分別與氫氧化鈉和碳酸鈉反應生成硫酸鈉，根據硫元素守恒可列關系式，由硫酸的質量計算硫酸鈉的質量，從而求得反應后溶液中溶質的質量分數。

設反應后生成硫酸鈉的質量為x，則：

     H₂SO₄     ～     Na₂SO₄

      98                142

10g×19.6%           x

98/142＝10g×19.6%/ x

解得x＝2.84g

則反應后溶液中溶質的質量分數＝2.84g /20g×100%＝14.2%

答：廢液處理完畢時，所得溶液的溶質質量分數是14.2%