Question

14．我们知道，每次做完实验后，剩余废液不能直接倾倒入排污管，必须回收处理．某班同学实验后收集到含有碳酸钠和氢氧化钠的混合废液5.11Kg，一个兴趣小组用废弃的溶质质量分数为19.6%的硫酸来处理，并回收处理后的溶液．他们向废液中加入稀硫酸时，所得溶液pH与加入的稀硫酸质量的关系曲线如图所示．求：
（1）通过如图可知，当反应进行至图中B点时（填“A”、“B”或“C”），废液恰好处理完（即碳酸钠和氢氧化钠混合废液刚好完全转化成硫酸钠溶液）．
（2）当向混合液中加入稀硫酸至N点时，加入的稀硫酸质量为5Kg，此时溶液总质量为10Kg，求此时生成的二氧化碳的质量为0.11Kg
（3）求所得溶液中溶质的质量分数（写出计算过程，溶于水的气体忽略不计）

Answer 1

分析 （1）根据图象分析在B时，溶液的PH等于7，溶液呈中性，废液恰好处理完；
（2）根据质量守恒定律分析；
（3）根据碳酸钠和氢氧化钠与硫酸反应的方程式，找出硫酸与硫酸钠的关系式，由硫酸的质量可求出硫酸钠的质量，在根据溶液中溶质的质量分数计算．

解答 解：（1）由于生成的硫酸钠溶液显中性，由图示可知，当反应进行至图中B点时，pH=7，然后又下降，说明此时恰好将废液处理完；
（2）生成的二氧化碳的质量为5.11kg+5kg-10kg=0.11kg；
（3）设生成的硫酸钠的质量为x
由H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O、Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
得：H₂SO₄～Na₂SO₄
          98      142
5kg×19.6%     x
$\frac{98}{5kg×19.6%}=\frac{142}{x}$
解得：x=1.42kg
所得溶液中溶质的质量分数是：$\frac{1.42kg}{10kg}×100%$=14.2%．
答：（1）B；（2）0.11；（3）所得溶液中溶质的质量分数是14.2%．

点评 在解此类题时，首先分析反应应用的原理，然后结合图象中的转折点，以及方程式中的比例关系进行解答．