Question

某化學興趣小組的同學在實驗室配制質量分數為10%的氫氧化鈉溶液100g，并用其測定某稀硫酸中溶質的質量分數．
（1）配制10%的氫氧化鈉溶液100g：
①計算：配制10%的氫氧化鈉溶液100g，需氫氧化鈉的質量為______g，水的體積為______mL．
②稱量：調節(jié)托盤天平平衡，將一個燒杯放在托盤天平的左盤，稱量其質量．然后______（按操作的先后順序選填字母），直至天平平衡．
A．將氫氧化鈉固體加入燒杯中　　　　　B．按需要添加砝碼、移動游碼
③溶解：用量筒量取所需的水，倒入盛有氫氧化鈉固體的燒杯里，攪拌，使其溶解，并冷卻至室溫．
④裝瓶：把配好的溶液裝入試劑瓶，塞好橡皮塞并貼上標簽．
（2）測定某稀硫酸的溶質質量分數：
取100g稀硫酸于燒杯中，向燒杯中逐滴滴入質量分數為10%的氫氧化鈉溶液，反應過程中所得溶液的酸堿度變化如圖：
①當加入氫氧化鈉溶液的質量為a g時，所得溶液中的溶質是______（填化學式）；
②當加入氫氧化鈉溶液的質量為b g時，向所得溶液中滴加酚酞溶液，溶液呈______色．
③試計算稀硫酸的溶質質量分數是多少？（反應方程式為：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O寫出計算過程）

Answer 1

解：（1）①100g質量分數為10%的氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質量=100g×10%=10g，則配制需要水的質量=100g-10g=90g，（合90mL）；
②根據“左物右碼”的原則，稱量時藥品需放在天平左盤；稱量一定量藥品時，應先加入砝碼、移動游碼至所需要稱量的質量，然后加入藥品至平衡；
由于氫氧化鈉具有很強的腐蝕性，為防止氫氧化鈉腐蝕天平的托盤，應把氫氧化鈉放入玻璃容器內進行稱量；
（2）根據圖示中關于反應進行時pH的變化情況分析可知：當加入氫氧化鈉溶液的質量為a g時溶液的pH小于7，溶液顯酸性說明此時硫酸有剩余，所以溶質中含有剩余的硫酸和氫氧化鈉與稀硫酸反應生成的硫酸鈉；當加入氫氧化鈉溶液的質量為b g時，溶液的pH大于7，該溶液呈堿性，所以該溶液能使酚酞試液變紅．
（2）由圖象可知當加入氫氧化鈉溶液40g時反應恰好進行；
設稀硫酸的溶質質量分數為x
H₂SO₄+2NaOH═2H₂O+Na₂SO₄
98 80
100g×x 40g×10%

x=4.9%
故答案為：（1）①10；90；②BA；（2）H₂SO₄、Na₂SO₄；紅；（2）稀硫酸的溶質質量分數是4.9%；
分析：（1）①利用溶質質量=溶液質量×溶質質量分數，計算配制溶液時所需氫氧化鈉的質量，利用溶劑質量=溶液質量-溶質質量計算配制所需水的質量，再使用m=ρV換算出水的體積；
②使用天平稱量一定量的固體藥品時，先調節(jié)天平平衡，放入砝碼、移動游碼至所需稱量的質量，然后向左盤的燒杯內加入氫氧化鈉至天平平衡；由于氫氧化鈉易吸收空氣中水而潮解且具有很強的腐蝕性，在稱量氫氧化鈉時需要放在玻璃容器內進行，防止氫氧化鈉腐蝕天平托盤；
（2）根據圖示可知當加入氫氧化鈉溶液的質量為a g時溶液的pH小于7，溶液顯酸性說明硫酸有剩余，所以溶質中含有剩余的硫酸和反應生成的硫酸鈉；當加入氫氧化鈉溶液的質量為b g時，溶液的pH大于7，該溶液呈堿性，所以該溶液能使酚酞試液變紅．依據加入氫氧化鈉40g時溶液的pH等于7，說明此時氫氧化鈉和稀硫酸恰好反應，據此依據化學方程式的計算求解即可；
點評：本題將溶液的配制和方程式計算很好的結合，解答的關鍵是由反應的pH變化曲線，找到鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好反應的點，并進行解答，能較好的考查學生分析、解決問題的能力，是一道不錯的題目．