Question

今有硫酸和鹽酸的混合物20克，往溶液中逐滴加入17.1%的氫氧化鋇溶液時，生成硫酸鋇的質量和總溶液的pH變化如圖．求：
（1）最初混合液中硫酸的溶質質量分數(shù)是

 

．（計算結果精確到0.1%）
（2）pH等于7時，反應后溶液的溶質質量分數(shù)是

 

（計算結果精確到0.1%）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)硫酸與氫氧化鋇的反應，由關系圖中生成硫酸鋇達最大值時消耗氫氧化鋇溶液的質量可計算出混合溶液中硫酸的質量，即可求出混合溶液中硫酸的質量分數(shù)；
（2）pH=7時，即酸與氫氧化鋇恰好完全反應，氫氧化鋇一部分與硫酸反應一部分與鹽酸反應，與硫酸反應生成了硫酸鋇沉淀，因此，反應后所得溶液為氫氧化鋇與鹽酸反應生成的氯化鋇溶液．根據(jù)與鹽酸反應的氫氧化鋇的質量可計算生成的氯化鋇．

解答：解：（1）消耗20g氫氧化鋇溶液時，參加反應硫酸的質量為x，生成硫酸鋇的質量為y
H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2H₂O
98     171     233
x  20g×17.1%   y
98：171=x：（20g×17.1%） 解之得 x=1.96g
171：233=（20g×17.1%）：y 解之得 y=4.66g
最初混合液中硫酸的溶質質量分數(shù)=

1.96g

20g

×100%=9.8%
故答案為：9.8%；
（2）由關系圖可知，恰好完全反應時共消耗氫氧化鋇溶液60g，其中20g與硫酸反應，則有40g氫氧化鋇與鹽酸發(fā)生反應；
設反應生成氯化鋇的質量為z
Ba（OH）₂+2HCl=BaCl₂+2H₂O
171           208
40g×17.1%      z
171：208=（40g×17.1%）：z
z=8.32g
反應后溶液的溶質質量分數(shù)=

8.32g

20g+60g-4.66g

×100%≈11.0%
故答案為：11.0%．

點評：根據(jù)質量守恒定律，反應后所得溶液質量=酸的混合溶液的質量+加入氫氧化鋇溶液的質量-生成硫酸鋇沉淀的質量．