Question

12．實驗室欲測定一瓶標簽破損的稀硫酸中溶質的質量分數．現取10g稀硫酸樣品，將5%的NaOH溶液逐滴加入到樣品中，邊加邊攪拌，隨著NaOH溶液的加入，溶液pH的變化情況如圖所示．分析并計算：
（1）a點溶液中含有的離子有Na⁺、H⁺、SO₄^2-．
（2）稀硫酸中溶質的質量分數．

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離子；
（2）根據稀H₂SO₄與NaOH溶液的反應的方程式，由NaOH的質量求出稀H₂SO₄的溶質，再求出稀H₂SO₄的溶質質量分數．

解答 解：（1）由圖示可知，在a點時溶液的pH小于7，說明加入的NaOH完全反應，有剩余的硫酸，所以溶液中含有的離子為：Na⁺、H⁺、SO₄^2-；
（2）由圖示可知，在溶液的pH等于7，消耗的NaOH溶液的質量為16g，溶質的質量為：16g×5%=0.8g，
10g稀硫酸樣品含有H₂SO₄的質量為x
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
 80    98
0.8g    x
$\frac{80}{0.8g}$=$\frac{98}{x}$
x=0.98g
稀H₂SO₄的溶質質量分數為：$\frac{0.98g}{10g}$×100%=9.8%．
故答案為：（1）Na⁺、H⁺、SO₄^2-；
（2）稀H₂SO₄的溶質質量分數是9.8%．

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．