Question

5．我國在2017年“世界環(huán)境日”（6月5日）確定的主題是“綠水青山，就是金山銀山”．華雪與同學們積極參加了這一主題的活動，在老師的指導下，他們對一造紙廠排放的污水進行檢測，發(fā)現(xiàn)其主要的污染物為NaOH．為了測定污水中NaOH的含量，他們首先把溶質質量分數(shù)為98%（密度1.84g/cm³）的濃硫酸20g，稀釋為質量分數(shù)為10%的硫酸；然后取80g污水于燒杯中，逐滴加入10%的硫酸至49g時恰好完全反應（假定污水中的其它成分不與硫酸反應）．請計算：
（1）把20g上述濃硫酸稀釋為質量分數(shù)為10%的硫酸，需要水的質量是176g．
（2）污水中所含NaOH的質量分數(shù)是多少？（寫出計算過程）
（3）取80g該污水于燒杯中放置幾天后，若其中的氫氧化鈉全部轉化為碳酸鈉．則此時應逐滴加入10%的硫酸49克才能使碳酸鈉恰好完全變成硫酸鈉．

Answer 1

分析 （1）溶液稀釋過程中溶質的質量保持不變；
（2）根據(jù)消耗的硫酸的溶質的質量和對應的化學方程式求算氫氧化鈉的質量，進而求算其質量分數(shù)；
（3）根據(jù)鈉元素守恒，無論是氫氧化鈉還是碳酸鈉中的鈉最終轉化為硫酸鈉中的鈉，所以無論是否變質以及變質的程度如何，消耗的硫酸的質量不變．

解答 解：
（1）設加入的水的質量為x
98%×20g=10%×（20g+x）
x=176g
（2）10%的硫酸49g所含溶質的質量為10%×49g=4.9g
設氫氧化鈉的質量為y
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80           98
y             4.9g
$\frac{80}{98}$=$\frac{y}{4.9g}$
y=4g
污水中所含NaOH的質量分數(shù)為$\frac{4g}{80g}$×100%=5%
（3）根據(jù)鈉元素守恒，無論是氫氧化鈉還是碳酸鈉中的鈉最終轉化為硫酸鈉中的鈉，所以無論是否變質以及變質的程度如何，消耗的硫酸的質量不變．所以取80g該污水于燒杯中放置幾天后，若其中的氫氧化鈉全部轉化為碳酸鈉．則此時應逐滴加入10%的硫酸49克才能使碳酸鈉恰好完全變成硫酸鈉．
答：（1）把20g上述濃硫酸稀釋為質量分數(shù)為10%的硫酸，需要水的質量是 176g．
（2）污水中所含NaOH的質量分數(shù)是5%；
（3）取80g該污水于燒杯中放置幾天后，若其中的氫氧化鈉全部轉化為碳酸鈉．則此時應逐滴加入10%的硫酸49克才能使碳酸鈉恰好完全變成硫酸鈉

點評 根據(jù)化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．