Question

18．工業(yè)上采用離子交換膜電解槽電解飽和食鹽水，可以得到高濃度的燒堿溶液（含NaOH35%～48%）．某學習小組為了驗證附近氯堿化工廠產(chǎn)生的NaOH溶液是否達到高濃度標準，進行了如下操作，請你參與計算：
（1）到工廠采集了電解槽中的NaOH溶液100g．NaOH中氧元素的質(zhì)量分數(shù)是40%．
（2）在實驗室用如圖所示濃硫酸配制400g24.5%的稀硫酸，計算所取濃硫酸的體積為多少毫升（計算結(jié)果取整數(shù)）．
（3）進行中和測定，向采集到的溶液中逐滴加入所配制的稀硫酸，并不斷測定溶液的pH，當pH=7時，消耗稀硫酸200g．通過計算判斷此時電解槽中NaOH溶液是否達到高濃度標準．

Answer 1

分析 （1）根根據(jù)物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{該元素相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)}{該物質(zhì)相對分子質(zhì)量}$×100%，進行解答．
（2）根據(jù)稀釋前后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量不變，計算需要濃硫酸的體積；
（3）根據(jù)題目中的數(shù)據(jù)和化學方程式，進行計算．

解答 解：
（1）根據(jù)物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{該元素相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)}{該物質(zhì)相對分子質(zhì)量}$×100%，可得NaOH中氧元素元素的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{16}{40}$×100%=40%；
故答案為40%；
（2）配制400g 24.5%的稀硫酸需要98%的硫酸質(zhì)量=$\frac{400g×24.5%}{98%}$=100g，利用圖可得，98%的硫酸密度為1.84g/mL，100g98%的濃硫酸的體積=$\frac{100g}{1.84g/ml}$≈54mL；
（3）已知進行中和測定，當pH=7時，消耗200g24.5%的稀硫酸，則可設(shè)100gNaOH溶液中的溶質(zhì)氫氧化鈉為x．則：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
     80     98
     x    200g×24.5%
則$\frac{80}{x}=\frac{98}{200×24.5%}$，解得x=40g．
則氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)為$\frac{40g}{100g}$=40%在35%～48%，故達到高濃度標準．

點評 本題主要考查學生運用所學化學知識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．