Question

5．下表为20℃硫酸溶液的密度和质量分数对应关系表

密度（g/cm3）	1.01	1.14	1.30	1.50	1.73	1.84
溶质质量分数（%）	1	20	40	60	80	98

（1）实验桌上有两个大小相同的试剂瓶，装有等体积（约为500毫升）的两瓶液体，一瓶是98%的硫酸，另一瓶是蒸馏水．现不用任何仪器和试剂，如何用简单的方法来加以鉴别？直接拿起两个试剂瓶感受质量，较重的为浓硫酸，较轻的为水．
（2）现要将98%浓硫酸稀释到为稀硫酸，其操作为把浓硫酸缓缓地沿器壁注入盛有水的烧杯中，同时用玻璃棒不断搅拌．
（3）现有一个大烧杯，其中装有溶质质量分数为40%的硫酸，烧杯中悬浮着一个塑料小球．现往烧杯中逐滴加入一定溶质质量分数的氢氧化钡溶液，直到恰好反应为止，停止滴入氢氧化钡溶液（注：BaSO₄不溶于水）．
①写出上述反应的化学反应方程式：H₂SO₄ +Ba（OH）₂=2H₂O+BaSO₄↓
②反应完全后，小球所处的位置是C
A．浮于液面上      B．悬浮于烧杯溶液中      C．沉于烧杯底部
你选择的理由是：当恰好完全反应时，烧杯中的液体只有水，液体密度减小．

Answer 1

分析 （1）利用浓硫酸和蒸馏水性质的差异来区分，但要注意不能使用其他仪器和试剂；（2）根据浓硫酸的稀释方法（酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅），进行分析解答即可；（2）①根据复分解反应的规律书写化学方程式即可；②根据反应过程中液体密度的变化和浮力公式进行分析即可．

解答 解：（1）利用浓硫酸和蒸馏水的性质差异来设计实验，由于不用任何仪器和试剂，故只能从物理性质的差异入手；浓硫酸和水的密度不同，浓硫酸的密度为1.84g/cm³，而水的密度为1g/cm³，它们的密度不同，则相同体积的液体的质量也大不相同，故拿起两个试剂瓶感受一下质量即可；故答案为：直接拿起两个试剂瓶感受质量，较重的为浓硫酸，较轻的为水；
（2）98%的浓硫酸稀释为稀硫酸时，一定要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入盛有水的烧杯中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散，一定不能把水注入浓硫酸中，故答案为：把浓硫酸缓缓地沿器壁注入盛有水的烧杯中，同时用玻璃棒不断搅拌．
（3）①稀硫酸与氢氧化钡的反应为复分解反应，反应后生成硫酸钡沉淀和水，据此书写化学方程式；②由于稀硫酸与氢氧化钡反应生成的硫酸钡不溶于水，随着氢氧化钡的加入，溶液中溶质越来越少，即溶液的密度越来越小，当恰好完全反应时，烧杯中液体为水，此时密度最小；根据浮力公式可知：密度减小，浮力会减小，故塑料球会沉到杯底；故答案为：H₂SO₄ +Ba（OH）₂=2H₂O+BaSO₄↓；C；当恰好完全反应时，烧杯中的液体只有水，液体密度减小．

点评 本题综合性较强，具有一定的思维性，解答本题要充分理解溶液密度与溶液质量分数之间的变化关系，并且要学会从题给信息来获取知识进行解题．