Question

向24.8g 硫酸鈉和碳酸鈉的混合物中滴加硫酸溶液，直到不再產生氣體為止（假設氣體全部逸出），共用去49g質量分數為20%的硫酸溶液．求：
（1）原混合物中碳酸鈉的質量．
（2）反應后溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

解：（1）設原混合物中Na₂CO₃的質量為x，生成Na₂SO₄的質量為y，生成CO₂的質量為z；
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106 98 142 44
x 49g×20%g y z
===；
解得：x=10.6g，y=14.2g，z=4.4g；
則原混合物中Na₂CO₃的質量為10.6 g；
（2）原混合物中Na₂SO₄的質量為24.8 g-10.6 g=14.2 g；
反應后溶液中Na₂SO₄的總質量為14.2 g+14.2 g=28.4 g；
反應后溶液的總質量為28.4g+49 g-4.4g=73 g；
反應后溶液中溶質的質量分數為×100%=38.9%；
答：原混合物中碳酸鈉的質量為10.6 g，反應后溶液中溶質的質量分數為38.9%．
分析：（1）根據反應化學方程式，由反應消耗硫酸的質量可計算混合物中碳酸鈉的質量；
（2）反應后所得溶液為硫酸鈉溶液，此時溶液中溶質硫酸鈉由原混合物中硫酸鈉及反應生成硫酸鈉兩部分組成，因此，需要利用化學方程式計算出反應生成硫酸鈉的質量，然后再利用質量守恒定律計算出反應后溶液質量，即可解決反應后所得溶液中溶質的質量分數的計算．
點評：計算反應后溶液的溶質質量分數時，要注意原混合物中的硫酸鈉因溶解也是反應后溶液中溶質的一部分．根據質量守恒定律，反應質量所得溶液質量=固體混合物的質量+所加入稀硫酸的質量-反應放出二氧化碳的質量．