Question

4．用已知溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的溶液可以測定未知溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．實驗室有一瓶標簽?zāi)：�的稀鹽酸，某同學為了測定其溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，進行了如下實驗：
①取一潔凈的錐形瓶稱量，然后往其中加入一定量的稀鹽酸，并滴入幾滴紫色石蕊試液（質(zhì)量忽略不計），重新稱量；
②往上述錐形瓶中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為16%的氫氧化鈉溶液，邊滴加邊振蕩，當觀察到溶液由紅色恰好變?yōu)樽仙珪r，停止滴加，再次稱量．數(shù)據(jù)如下表：

	錐形瓶	錐形瓶+稀鹽酸	錐形瓶+反應(yīng)后溶液
質(zhì)量（克）	35.5	55.5	80.5

（1）若要配制500克16%的氫氧化鈉溶液，需要氫氧化鈉固體80克．
（2）本次實驗中，實際消耗的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為25克．
（3）請通過計算確定該瓶稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．
（4）另有同學做了同樣的實驗，卻得到了不同的結(jié)果．于是用精密pH試紙測得反應(yīng)后錐形瓶內(nèi)溶液的pH為8.2，則他測出的鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)偏大（填“偏大”或“偏小”），造成這一偏差的原因是石蕊試液的變色不明顯，你能改進這個測量過程嗎？請簡要描述改進方案；①取一潔凈的錐形瓶稱量，然后往其中加入一定量的稀鹽酸，并滴入幾滴酚酞試液（質(zhì)量忽略不計），重新稱量；②往上述錐形瓶中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為16%的氫氧化鈉溶液，邊滴加邊振蕩，當觀察到溶液由無色恰好變?yōu)榧t色時，停止滴加，再次稱量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量=溶液質(zhì)量×溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)解答；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)所消耗的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量=反應(yīng)后所得物質(zhì)的總質(zhì)量-反應(yīng)前所有物質(zhì)的總質(zhì)量；
（3）根據(jù)化學方程式結(jié)合氫氧化鈉的質(zhì)量可以計算出硫酸的質(zhì)量進而就算出其溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（4）根據(jù)pH值可知其用氫氧化鈉溶液過量，故計算出的結(jié)果要偏大．

解答 解：（1）需要氫氧化鈉固體的質(zhì)量為：500g×16%=80g；
（2）反應(yīng)所消耗的氫氧化鈉溶液質(zhì)量：80.5g-55.5g=25g；
（3）設(shè)稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量為x，氫氧化鈉的質(zhì)量=25g×16%=4g
NaOH+HCl=NaCl+2H₂O
 40      36.5
 4g        x  
$\frac{40}{4g}=\frac{36.5}{x}$
解得：x=3.65g
該瓶稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=$\frac{3.65g}{55.5g-35.5g}×$100%=18.25%
（8）根據(jù)pH值可知其用氫氧化鈉溶液過量，故計算出的結(jié)果要偏大；由于石蕊試液的變色不明顯，可以將石蕊試液換成酚酞試液．
答案：
（1）80；（2）25；（3）該瓶稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為18.25%；（4）偏大；①取一潔凈的錐形瓶稱量，然后往其中加入一定量的稀鹽酸，并滴入幾滴酚酞試液（質(zhì)量忽略不計），重新稱量；②往上述錐形瓶中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為16%的氫氧化鈉溶液，邊滴加邊振蕩，當觀察到溶液由無色恰好變?yōu)榧t色時，停止滴加，再次稱量．

點評 本題主要考查學生運用化學方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學生整合知識的能力．解題的關(guān)鍵是分析反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系．