Question

（2009?包頭）將碳酸鈉和硫酸鈉的固體混合物12.2g放入燒杯中，再加入一定質量的稀硫酸使其恰好反應，測得反應后所得溶液中溶質質量分數為17.5%，燒杯和所盛物質的總質量（m）與反應時間（t）的關系如右圖所示．計算：
（1）原固體混合物中碳酸鈉的質量分數（精確到0.1%）．
（2）所用稀硫酸中溶質質量分數．

Answer 1

分析：質量守恒定律的內容是：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和．本題中碳酸鈉和硫酸鈉的固體，加入硫酸后，只有碳酸鈉反應，硫酸鈉不反應．根據題目信息和圖象，可以求出二氧化碳的質量．根據二氧化碳的質量可以求出碳酸鈉的質量、硫酸溶質的質量和生成的硫酸鈉的質量，然后再求碳酸鈉的質量分數．再根據質量分數求硫酸溶液的質量，然后求稀硫酸中溶質質量分數．

解答：解：根據質量守恒定律，二氧化碳的質量=102.2g-100g=2.2g
設碳酸鈉的質量為x，硫酸溶質的質量為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     

5.3g

12.2g

×100%≈43.4%  
      

98

y

=

44

2.2g

     y=4.9g
      

142

z

=

44

2.2g

    z=7.1g   
反應后所得溶液中硫酸鈉的質量為：7.1g+（12.2g-5.3g）=14g
所得溶液質量：

14g

17.5%

=80g
稀硫酸的質量=80g+2.2g-12.2g=70g

4.9g

70g

×100%=7%     
答：原固體混合物中碳酸鈉的質量分數為：43.4%；所用稀硫酸中溶質質量分數為7%

點評：本考點既考查了根據化學方程式的計算，又考查了溶質的質量分數和質量守恒定律，屬于含雜質的計算，綜合性比較強，屬于圖象型計算題，是中考計算題中經常出現的題型．做題時要注意：化學方程式要寫正確，雜質是否溶于水、是否反應等問題．本考點主要出現在填空題和計算題中．