Question

（2010?大興區一模）將碳酸鈉和硫酸鈉的固體混合物6g，放入燒杯中，再加入一定量的稀硫酸，在一定時間內恰好完全反應，無固體剩余，所得溶液溶質質量分數為19.5%，反應的時間（t）和燒杯及其所盛物質總質量（m）的關系如圖所示．
（1）生成氣體的質量為______．
（2）求6g固體混合物中碳酸鈉的質量．
（3）根據所給條件能計算出所加稀硫酸的溶質質質量分數嗎？______（填“能”或“不能”），如能，需要分別計算純凈物______的質量；如不能，你認為只要知道______的值就可以計算了（如果“能”，此空不填）．

Answer 1

【答案】分析：向碳酸鈉和硫酸鈉的混合物中加入稀硫酸，碳酸鈉與硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，由于放出氣體二氧化碳而使燒杯內所盛物質的總質量減小，質量減小的值即反應放出的二氧化碳的質量；
根據反應的化學方程式，由放出二氧化碳的質量可計算混合物中碳酸鈉的質量；
要計算所加稀硫酸的溶質質量分數，需要知道所加稀硫酸的質量和稀硫酸中硫酸的質量，而硫酸的質量可由反應放出二氧化碳氣體的質量求得；要求得所加稀硫酸的質量，可根據質量守恒定律，所加稀硫酸的質量=反應后所得溶液質量+放出氣體二氧化碳的質量-固體混合物的質量．
解答：解：（1）根據燒杯中所盛物質的質量曲線，反應放出二氧化碳的質量=62.2g-60.0g=2.2g；
故答案為：2.2g；
（2）設原混合物中碳酸鈉的質量為x．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106                44
x                  2.2g
 
x=5.3g
答：6g固體混合物中碳酸鈉的質量為5.3g；
（3）設參加反應硫酸的質量為a，反應生成硫酸鈉的質量為b
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
       98    142   44
       a      b    2.2g
=  a=4.9g
= b=7.1g
則反應后所得硫酸鈉溶液的質量==40g
所加稀硫酸溶液的質量=40g+2.2g-6g=36.2g
所加稀硫酸的溶質質質量分數=×100%≈13.5%
故答案為：能；H₂SO₄和Na₂SO₄．
點評：根據質量守恒定律，反應后所得溶液的質量=所加稀硫酸的質量+固體混合物的質量-放出氣體的質量．