Question

5．我們知道，每次做完實驗后，剩余廢液不能直接傾倒入排污管，必須回收處理．某興趣小組同學從實驗室收集到含有碳酸鈉和氫氧化鈉的混合廢液5.44Kg，現(xiàn)用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸來處理，并回收處理后的溶液．他們向廢液中加入稀硫酸時，所得溶液pH與加入的稀硫酸質(zhì)量的關系曲線如圖所示．求：
（1）根據(jù)如圖可知，當反應進行至B點時（填“A”、“B”或“C”），廢液恰好處理完．
（2）當向混合液中加入稀硫酸至N點時，加入的稀硫酸質(zhì)量為10Kg，此時溶液總質(zhì)量為15kg．求此時所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（計算結果保留到0.1%）．
（3）求混合廢液中氫氧化鈉的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象分析在B時，溶液的PH等于7，溶液呈中性，廢液恰好處理完；
（2）根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈉與硫酸反應的方程式，找出硫酸與硫酸鈉的關系式，由硫酸的質(zhì)量可求出硫酸鈉的質(zhì)量，在根據(jù)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)計算；
（3）根據(jù)化學方程式計算氫氧化鈉的質(zhì)量．

解答 解：（1）由于生成的硫酸鈉溶液顯中性，由圖示可知，當反應進行至圖中B點時，pH=7，然后又下降，說明此時恰好將廢液處理完；
（2）設生成的硫酸鈉的質(zhì)量為x，
由H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O、Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
得：H₂SO₄～Na₂SO₄
   98      142
   10kg×19.6%  x
$\frac{98}{10Kg×19.6%}$=$\frac{142}{x}$
x=2.84kg
y=
所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{2.84Kg}{15Kg}$×100%=18.9%；
（3）依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成二氧化碳質(zhì)量為：5.44Kg+10Kg-15Kg=0.44Kg
設參加與碳酸鈉反應的硫酸質(zhì)量為m
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
        98              44
        m×19.6%        0.44Kg
   $\frac{98}{m×19.6%}$=$\frac{44}{0.44g}$
          m=5Kg
所以與氫氧化鈉反應的硫酸質(zhì)量為5Kg，
混合物中含有氫氧化鈉質(zhì)量為n
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
98      80
5Kg×19.6% n
  $\frac{98}{5g×19.6%}$=$\frac{80}{n}$
           n=0.8Kg
故答案為：（1）B；
（2）18.9%；
（3）0.8Kg．

點評 在解此類題時，首先分析反應應用的原理，然后結合圖象中的轉折點，以及方程式中的比例關系進行解答．