Question

9．某興趣小組用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 19.6%的稀硫酸來處理 10.22 克含有碳酸鈉和氫氧化鈉的混合廢液．他們向廢液中加入稀硫酸時(shí)，所得溶液 pH 與加 入的稀硫酸質(zhì)量的關(guān)系曲線如圖所示．當(dāng)廢液中的溶質(zhì)恰好反應(yīng)完全時(shí)，溶液總質(zhì)量為20 克．

（1）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行至圖中 P 點(diǎn)時(shí)，溶液中的溶質(zhì)有Na₂SO₄．（填寫化學(xué)式）
（2）整個(gè)過程共生成的二氧化碳質(zhì)量為0.22g克．
（3）通過計(jì)算確定圖中m的值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象分析在P時(shí)，溶液的pH等于7，溶液呈中性，廢液恰好處理完；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算二氧化碳的質(zhì)量；
（3）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量以及碳酸鈉硫酸反應(yīng)的方程式，計(jì)算與碳酸鈉反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算m的值．

解答 解：（1）由于生成的硫酸鈉溶液顯中性，由圖示可知，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行至圖中P點(diǎn)時(shí)，pH=7，然后又下降，說明此時(shí)恰好將廢液處理完；氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，碳酸鈉和硫酸生成硫酸鈉、水和二氧化碳，所以溶液中的溶質(zhì)有Na₂SO₄；故填：Na₂SO₄；
（2）生成的二氧化碳質(zhì)量為10.22g+10g-20g=0.22g．故填：0.22；
（3）設(shè)與碳酸鈉反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
                98                             44
                x                             0.22g
$\frac{98}{x}=\frac{44}{0.22g}$
x=0.98g
硫酸溶液的質(zhì)量為$\frac{0.98g}{19.6%}$=5g
所以與氫氧化鈉反應(yīng)的稀硫酸的質(zhì)量為10g-5g=5g，所以m=5．
故填：5．

點(diǎn)評 在解此類題時(shí)，首先分析反應(yīng)應(yīng)用的原理，然后結(jié)合圖象中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，以及方程式中的比例關(guān)系進(jìn)行解答．