Question

5．我國在2017年“世界環(huán)境日”（6月5日）確定的主題是“綠水青山，就是金山銀山”．華雪與同學(xué)們積極參加了這一主題的活動，在老師的指導(dǎo)下，他們對一造紙廠排放的污水進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)其主要的污染物為NaOH．為了測定污水中NaOH的含量，他們首先把溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%（密度1.84g/cm³）的濃硫酸20g，稀釋為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸；然后取80g污水于燒杯中，逐滴加入10%的硫酸至49g時恰好完全反應(yīng)（假定污水中的其它成分不與硫酸反應(yīng)）．請計算：
（1）把20g上述濃硫酸稀釋為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸，需要水的質(zhì)量是176g．
（2）污水中所含NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出計算過程）
（3）取80g該污水于燒杯中放置幾天后，若其中的氫氧化鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸鈉．則此時應(yīng)逐滴加入10%的硫酸49克才能使碳酸鈉恰好完全變成硫酸鈉．

Answer 1

分析 （1）溶液稀釋過程中溶質(zhì)的質(zhì)量保持不變；
（2）根據(jù)消耗的硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算氫氧化鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)鈉元素守恒，無論是氫氧化鈉還是碳酸鈉中的鈉最終轉(zhuǎn)化為硫酸鈉中的鈉，所以無論是否變質(zhì)以及變質(zhì)的程度如何，消耗的硫酸的質(zhì)量不變．

解答 解：
（1）設(shè)加入的水的質(zhì)量為x
98%×20g=10%×（20g+x）
x=176g
（2）10%的硫酸49g所含溶質(zhì)的質(zhì)量為10%×49g=4.9g
設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為y
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80           98
y             4.9g
$\frac{80}{98}$=$\frac{y}{4.9g}$
y=4g
污水中所含NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{4g}{80g}$×100%=5%
（3）根據(jù)鈉元素守恒，無論是氫氧化鈉還是碳酸鈉中的鈉最終轉(zhuǎn)化為硫酸鈉中的鈉，所以無論是否變質(zhì)以及變質(zhì)的程度如何，消耗的硫酸的質(zhì)量不變．所以取80g該污水于燒杯中放置幾天后，若其中的氫氧化鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸鈉．則此時應(yīng)逐滴加入10%的硫酸49克才能使碳酸鈉恰好完全變成硫酸鈉．
答：（1）把20g上述濃硫酸稀釋為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸，需要水的質(zhì)量是 176g．
（2）污水中所含NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是5%；
（3）取80g該污水于燒杯中放置幾天后，若其中的氫氧化鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸鈉．則此時應(yīng)逐滴加入10%的硫酸49克才能使碳酸鈉恰好完全變成硫酸鈉

點評 根據(jù)化學(xué)方程式計算時，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．