Question

工業(yè)上采用離子交換膜電解槽電解飽和食鹽水，可以得到高濃度的燒堿溶液（含NaOH 35%～48%）．某學習小組為了驗證附近氯堿化工廠產生的NaOH溶液是否達到高濃度標準，進行了如下操作，請你參與計算：
（1）到工廠采集了電解槽中的NaOH溶液100g．NaOH中氧元素的質量分數是

 

．
（2）在實驗室用如圖所示濃硫酸配制200g24.5%的稀硫酸，計算所取濃硫酸的體積（計算結果取整數）．
（3）進行中和測定，向采集到的溶液中逐滴加入所配制的稀硫酸，并不斷測定溶液的pH值，當pH=7時，消耗稀硫酸160g．通過計算判斷此時電解槽中NaOH溶液是否達到高濃度標準．

Answer 1

考點：根據化學反應方程式的計算,有關溶質質量分數的簡單計算,元素的質量分數計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）根根據物質中某元素的質量分數=

該元素相對原子質量×原子個數

該物質相對分子質量

×100%，進行解答．
（2）根據稀釋前后溶液中溶質質量不變，計算需要濃硫酸的體積；
（3）根據題目中的數據和化學方程式，進行計算．

解答：解：
（1）根據物質中某元素的質量分數=

該元素相對原子質量×原子個數

該物質相對分子質量

×100%，可得NaOH中氧元素元素的質量分數為：

16

40

×100%=40%；
（2）配制200g 24.5%的稀硫酸需要98%的硫酸質量=

200g×24.5%

98%

=50g，利用圖可得，98%的硫酸密度為1.84g/mL，50g98%的濃硫酸的體積=

50g

1.84g/ml

≈27mL；
（3）已知進行中和測定，當pH=7時，消耗160g24.5%的稀硫酸，則可設100gNaOH溶液中的溶質氫氧化鈉為x．則：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
     80     98
     x    160g×24.5%
則

80

x

=

98

160g×24.5%

，解得x=32g．
則氫氧化鈉質量分數為

32g

100g

×100%=32%＜35%～48%，故沒有達到高濃度標準．
故答案為：
（1）40%．（2）27mL；（3）32%＜35%～48%，故沒有達到高濃度標準．

點評：本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力，增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．