Question

硫酸廠排放的污水中通常含有硫酸雜質(zhì)．為測(cè)定污水中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)某學(xué)習(xí)小組做如下實(shí)驗(yàn)：取10g該污水，向污水中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氫氧化鈉溶液，所滴加氫氧化鈉溶液的質(zhì)量與溶液pH變化關(guān)系如圖所示．（污水中其它物質(zhì)不與氫氧化鈉反應(yīng)．
（1）該污水中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少．（計(jì)算過(guò)程保留2位小數(shù)）
（2）小明設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，即用10g污水與10%的BaCl₂溶液反應(yīng)來(lái)分析污水中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．請(qǐng)你畫出加入溶液與生成沉淀質(zhì)量變化關(guān)系的曲線（見(jiàn)答題卡）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)所滴加氫氧化鈉溶液的質(zhì)量與溶液pH變化關(guān)系圖所示，當(dāng)加入5g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氫氧化鈉溶液時(shí)，溶液的酸堿度等于7，說(shuō)明此時(shí)恰好完全反應(yīng)；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由此時(shí)所消耗氫氧化鈉的質(zhì)量計(jì)算10g該污水中硫酸的質(zhì)量，從而求得該污水中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）繪制加入溶液與生成沉淀質(zhì)量變化關(guān)系的曲線，需要計(jì)算出恰好完全反應(yīng)時(shí)氯化鋇溶液的質(zhì)量及產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量，以確定產(chǎn)生沉淀的最大值即曲線的折點(diǎn)．

解答：解：（1）設(shè)污水中硫酸的質(zhì)量為x
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
98     80
x     5g×8%

98

x

=

80

5g×80%

 
x=0.49g
污水中硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.49g

10g

×100%=4.9%
答：該污水中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是4.9%；
（2）設(shè)與10g污水反應(yīng)的10%的BaCl₂溶液質(zhì)量為y，生成沉淀的質(zhì)量為z
H₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2HCl
98    208    233
0.49g y×10%  z

98

0.49g

=

208

y×10%

=

233

z

解得y=10.4g，z=1.17g
故答案為：

點(diǎn)評(píng)：繪制加入溶液與生成沉淀質(zhì)量變化關(guān)系的曲線，主要解決恰好完全反應(yīng)時(shí)需要氯化鋇溶液的質(zhì)量及生成沉淀的質(zhì)量，即曲線的折點(diǎn)．