Question

（7分）工業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中氧元素的質量分數   是             。
（2）在實驗室用如圖所示濃硫酸配制200g24．5%的稀硫酸，計算所取濃硫酸的體積（計算結果取整數）。

（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值，當pH=7時，消耗稀硫酸160g。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

（1）40%（2）需要濃硫酸的體積為200g×24．5%÷98%÷1．84g/ml≈27ml
(3設參加反應的氫氧化鈉的質量分數為X
H₂SO₄     +  2NaOH==Na₂SO₄+2H₂O
98               80
160g×24．5%          100gX
98：80=160g×24．5%：100gX
X=32%
32%<35%  所以該溶液沒有達到高濃度標準

試題分析：（1）根據氫氧化鈉的化學式，可計算其中所含氧元素的質量分數為：×100%=40%
（2）稀釋濃硫酸時，其中的溶質的質量不變。具體解題過程為：
需要濃硫酸的體積為200g×24．5%÷98%÷1．84g/ml≈27ml
(3)根據題意可知：反應為硫酸與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水。已知量為硫酸的質量，未知量為氫氧化鈉溶液的溶質質量分數。解題思路：可根據化學方程式中氫氧化鈉與硫酸的質量關系，先求出反應的氫氧化鈉的質量。然后再根據溶質質量分數計算的方法，求出氫氧化鈉溶液的溶質質量分數，即可判斷具體解題過程如下：
解：（1）氫氧化鈉中所含氧元素的質量分數為：×100%=40%
（2）需要濃硫酸的體積為200g×24．5%÷98%÷1．84g/ml≈27ml
(3設參加反應的氫氧化鈉的質量分數為X
H₂SO₄     +  2NaOH==Na₂SO₄+2H₂O
98               80
160g×24．5%          100gX
98：80=160g×24．5%：100gX
X=32%
32%<35%  所以該溶液沒有達到高濃度標準
答：（1）氫氧化鈉中氧元素的質量分數為40%。
（2）需要濃硫酸的體積為27ml
（3）電解槽中NaOH溶液沒有達到高濃度標準。