Question

（2012?河西區(qū)二模）為測(cè)定某未知濃度的氫氧化鋇溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取某稀硫酸溶液220g，逐滴加入氫氧化鋇溶液300g，同時(shí)用pH計(jì)測(cè)定并記錄反應(yīng)過(guò)程中混合溶液pH的變化情況如圖所示，過(guò)濾后得濾液473.4g．求：
（1）氫氧化鋇溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）若要得到上述的稀硫酸溶液220g，則需要98%的濃硫酸（濃硫酸密度為1.84g/cm³）多少毫升？
（3）燃燒含硫量高的煤容易形成硫酸型酸雨，硫經(jīng)過(guò)燃燒等一系列的化合反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為硫酸．若生成的硫酸配制成上述的稀硫酸溶液220g，則需要含硫1%的煤多少克？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖象可知，當(dāng)加入200g氫氧化鋇溶液時(shí)，與稀硫酸恰好完全中和，溶液的pH值為7，此后所加氫氧化鋇溶液不再發(fā)生反應(yīng)，因此，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可計(jì)算加入200g氫氧化鋇溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)生成沉淀的質(zhì)量；利用沉淀硫酸鋇的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算出200g氫氧化鋇溶液中溶質(zhì)氫氧化鋇的質(zhì)量，及參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量，最后使用溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算氫氧化鋇溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）溶液稀釋前后，溶質(zhì)的質(zhì)量 不變，m=vρ；
（3）據(jù)元素的質(zhì)量在反應(yīng)前后不變進(jìn)行解答．

解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律：溶液減少的質(zhì)量就是生成的硫酸鋇的質(zhì)量，則生成的BaSO₄質(zhì)量為：220g+300g-473.4g=46.6g；根據(jù)圖象可知，當(dāng)加入200g氫氧化鋇溶液時(shí)，與稀硫酸恰好完全中和，溶液的pH值為7，此后所加氫氧化鋇溶液不再發(fā)生反應(yīng)；
設(shè)200g氫氧化鋇溶液中含Ba（OH）₂的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為y
Ba（OH）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2 H₂O   
171       98    233
x         y    46.6g

171

x

=

233

4.66g

    x=34.2g

98

y

=

233

4.66g

     y=19.6g
∴氫氧化鋇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

34.2g

200g

×100%=17.1%；
（2）溶液稀釋前后，溶質(zhì)的質(zhì)量 不變，設(shè)需要98%的濃硫酸（濃硫酸密度為1.84g/cm³）的體積為v，則有：19.6g=98%×v×1.84g/cm³，解得v≈10.9mL；
（3）設(shè)需要含硫1%的煤的質(zhì)量為a，則有19.6g×

32

2+32+64

×100%=a×1%，解得a=640g；
答：（1）氫氧化鋇溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.1%；
（2）若要得到上述的稀硫酸溶液220g，則需要98%的濃硫酸（濃硫酸密度為1.84g/cm³）10.9毫升；
（3）若生成的硫酸配制成上述的稀硫酸溶液220g，則需要含硫1%的煤640克．

點(diǎn)評(píng)：本題解題的關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)質(zhì)量守恒定律求生成沉淀硫酸鋇的質(zhì)量，生成沉淀硫酸鋇的質(zhì)量=稀硫酸的質(zhì)量+所加入氫氧化鋇溶液的質(zhì)量-過(guò)濾后所得濾液的質(zhì)量，溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，并據(jù)方程式計(jì)算解答．