Question

(10分)碳酸鈉(Na₂CO₃)俗稱蘇打，是一種白色固體，廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產等。它能與稀硫酸等酸反應生成CO₂。(Na₂CO₃與稀硫酸反應的化學方程式為：Na₂CO₃＋H₂SO₄===Na₂SO₄＋CO₂↑＋H₂O)現將100g Na₂CO₃固體粉末(含有Na₂SO₄雜質)加入202g水中，完全溶解，再加入100mL稀硫酸(密度為1.2g/mL)，恰好完全反應后使氣體全部逸出，固體粉末的質量與產生CO₂體積的關系如圖(該狀況下，CO₂的密度為2g/L)。通過計算：
(1)生成CO₂的質量是________________g；
(2)求100mL稀硫酸中溶質的質量和反應后所得溶液的溶質質量分數。

Answer 1

(1)22    (2)118g   29.5%

(1)m(CO₂) ＝體積×密度=11L×2g/L＝22 g
(2)設100mL硫酸溶液中H₂SO₄的質量為x，100g混合固體粉末中含Na₂CO₃的質量為y，生成Na₂SO₄的質量為z。
Na₂CO₃＋H₂SO₄＝Na₂SO₄＋ CO₂↑＋H₂O   
106　　98　　　142　　　44
y 　　x　　　 z　　　22g
＝　解得 x＝ 49g     
＝　解得 y＝ 53g  
混合固體粉末中含Na₂SO₄的質量：100g－53g＝47g
＝　解得 z＝ 71g  
反應后所得溶液的質量：100g＋202g＋(100mL×1.2g/L)－22g＝ 400g
反應后所得溶質的質量：47g＋71g＝118g
反應后所得溶液的質量分數：×100%＝29.5%
答：反應后所得溶質的質量為118g, 反應后所得溶液的質量分數為29.5%。