Question

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）的關系如右圖所示：
（1）生成氣體的質量為

 

（2）求所加稀硫酸的溶質質質量分數．

Answer 1

分析：（1）反應前后裝置減少的質量為二氧化碳的質量．
（2）要求稀硫酸中溶質的質量分數，必須要知道硫酸的質量和稀硫酸的質量，硫酸的質量可根據二氧化碳的質量求出，稀硫酸的質量=反應所得溶液的質量+二氧化碳的質量-固體混合物的質量，二氧化碳和固體混合物的質量已知，反應所得溶液的質量=

硫酸鈉的質量

19.5%

，硫酸鈉包括反應生成的硫酸鈉和原混合物中的硫酸鈉，反應生成的硫酸鈉的質量可根據二氧化碳的質量求出，原混合物中的硫酸鈉的質量=混合物的質量-碳酸鈉的質量（可根據二氧化碳的質量求出）．

解答：解：（1）二氧化碳的質量=62.2g-60g=2.2g
（2）設原混合物中碳酸鈉的質量為x，參加反應的硫酸的質量為y，生成的硫酸鈉的質量為z．
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106     98     142  44
x        y      z   2.2g

106

x

=

44

2.2g

，x=5.3g

98

y

=

44

2.2g

，y=4.9g

142

z

=

44

2.2g

，z=7.1g
反應所得溶液的質量=

6 g -5.3g+7.1g

19.5%

=40g
稀硫酸的質量=40g+2.2g-6g=36.2g
則所加稀硫酸的溶質質量分數為：

4.9g

36.2g

×100%=13.5%
答：所加稀硫酸的溶質質量分數為13.5%．

點評：本題是一道有關化學方程式和溶質質量分數的綜合計算題，第一小題是最基本的根據質量守恒定律的計算；第二小題比較難，解題關鍵是要先求出反應后所得溶液的質量．