Question

18．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NaOH35%～48%）．某學(xué)習(xí)小組為了驗(yàn)證附近氯堿化工廠產(chǎn)生的NaOH溶液是否達(dá)到高濃度標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了如下操作，請(qǐng)你參與計(jì)算：
（1）到工廠采集了電解槽中的NaOH溶液100g．NaOH中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是40%．
（2）在實(shí)驗(yàn)室用如圖所示濃硫酸配制400g24.5%的稀硫酸，計(jì)算所取濃硫酸的體積為多少毫升（計(jì)算結(jié)果取整數(shù)）．
（3）進(jìn)行中和測(cè)定，向采集到的溶液中逐滴加入所配制的稀硫酸，并不斷測(cè)定溶液的pH，當(dāng)pH=7時(shí)，消耗稀硫酸200g．通過(guò)計(jì)算判斷此時(shí)電解槽中NaOH溶液是否達(dá)到高濃度標(biāo)準(zhǔn)．

Answer 1

分析 （1）根根據(jù)物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{該元素相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)}{該物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量}$×100%，進(jìn)行解答．
（2）根據(jù)稀釋前后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量不變，計(jì)算需要濃硫酸的體積；
（3）根據(jù)題目中的數(shù)據(jù)和化學(xué)方程式，進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：
（1）根據(jù)物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{該元素相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)}{該物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量}$×100%，可得NaOH中氧元素元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{16}{40}$×100%=40%；
故答案為40%；
（2）配制400g 24.5%的稀硫酸需要98%的硫酸質(zhì)量=$\frac{400g×24.5%}{98%}$=100g，利用圖可得，98%的硫酸密度為1.84g/mL，100g98%的濃硫酸的體積=$\frac{100g}{1.84g/ml}$≈54mL；
（3）已知進(jìn)行中和測(cè)定，當(dāng)pH=7時(shí)，消耗200g24.5%的稀硫酸，則可設(shè)100gNaOH溶液中的溶質(zhì)氫氧化鈉為x．則：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
     80     98
     x    200g×24.5%
則$\frac{80}{x}=\frac{98}{200×24.5%}$，解得x=40g．
則氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{40g}{100g}$=40%在35%～48%，故達(dá)到高濃度標(biāo)準(zhǔn)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，增加了學(xué)生分析問(wèn)題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．