Question

（7分）小明同學為測定某稀硫酸溶液濃度（即溶質質量分數），他取該稀硫酸溶液20 g，將30g氫氧化鋇溶液分三次加入該稀硫酸溶液中，測得三次反應的有關數據見下表：

	第一次	第二次	第三次
加入氫氧化鋇溶液的質量/g	10	10	10
生成沉淀的質量/g	0.923	1.864	2.33

請根據有關數據進行分析與計算：
（1）20g該稀硫酸溶液與氫氧化鋇溶液完全反應時生成沉淀的質量為       g。
（2）將第三次反應后所得的混合液過濾，得到濾液的質量為      g。
（3）該稀硫酸溶液的濃度（即溶質質量分數）為多少？（寫出計算過程）
（4）小明同時用pH計測定并記錄該稀硫酸溶液與氫氧化鋇溶液反應過程中混合溶液pH變化情況（如下圖所示），請你用虛線在圖中標出該稀硫酸溶液與氫氧化鋇溶液剛好完全反應時的變化點，并注明pH和所反應的氫氧化鋇溶液的質量。

Answer 1

（1）2.33 g（1分） （2）47.67 g（1分）
（3）(共4分，設未知數、作答和單位共0．5分，化學方程式0．5分，建立關系式1分，x結果1分，質量分數計算1分)
解：20g稀硫酸溶液中含硫酸的質量為x
Ba(OH)₂＋ H₂SO₄＝ BaSO₄↓＋2H₂O
98      233
x       2.33 g
＝     x＝0.98 g 
該稀硫酸溶液的濃度（即溶質質量分數）為="0.98" g÷20 g×100%＝4.9%
答：該稀硫酸溶液的濃度（即溶質質量分數）為4.9%。
（4）如圖（1分）

（1）通過圖象分析可知當加入的氫氧化鋇達到30g時，溶液呈堿性，所以硫酸已完全反應，因此可知生成的硫酸鋇的質量為2.33g
（2）依據第三次反應后所得的沉淀的質量以及加入的物質質量，利用質量守恒定律求可知過濾后所得溶液的質量為20g+30g-2.33g=47.67g
（3）解：20g稀硫酸溶液中含硫酸的質量為x
Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O
98   233
x   2.33 g
解得：x="0.98" g
該稀硫酸溶液的濃度（即溶質質量分數）為：0.98 g÷20 g×100%＝4.9%
（4）依據10g氫氧化鋇的質量對應的沉淀的量為0.923g，所以可設生成2.33g沉淀對應的氫氧化鋇溶液的質量是y，則有10g÷0.923g= y÷2.33g，解得y≈25g據此可繪制圖象；