Question

8．實驗驗室有一包白色粉末含硫酸鈉和碳酸鈉，設(shè)計實驗初步測定了白色粉末中的兩種物質(zhì)硫酸鈉和碳酸鈉的質(zhì)量關(guān)系，實驗過程如下，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示：

（1）寫出題中發(fā)生的中和反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）列出求解生成氣體質(zhì)量（X）的比例式$\frac{98}{44}$=$\frac{9.8g}{X}$；
（3）白色粉末中硫酸鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比7：53；
（4）在滴加稀硫酸溶液的過程中，溶液中各溶質(zhì)質(zhì)量的變化情況為10.6克的碳酸鈉質(zhì)量逐漸減小到0，1.4克硫酸鈉質(zhì)量逐漸增大到15.6g；
（5）計算恰好完全中和后，所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)發(fā)生的中和反應(yīng)是氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量，求出消耗的硫酸質(zhì)量，然后求出與碳酸鈉反應(yīng)的硫酸的量，進(jìn)而求出二氧化碳質(zhì)量；
（3）根據(jù)（2）中的關(guān)系式求出碳酸鈉和硫酸鈉的質(zhì)量進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)稀硫酸和碳酸鈉會生成硫酸鈉和水進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律找出反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量和生成的硫酸鈉的總質(zhì)量進(jìn)行分析．

解答 解：（1）發(fā)生的中和反應(yīng)是氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）設(shè)參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為x，生成硫酸鈉為m
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
 80     98    142
 80g×10% x     m
  $\frac{80}{80g×10%}$=$\frac{98}{x}$$\frac{142}{m}$
   x=9.8g
   m=14.2g
與碳酸鈉反應(yīng)的硫酸質(zhì)量為：98×20%-9.8g=9.8g，
設(shè)生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量為X，碳酸鈉質(zhì)量為y，生成硫酸鈉為z
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106     98    142       44
y       9.8g   z         X
      $\frac{98}{44}$=$\frac{9.8g}{X}$
$\frac{106}{y}$=$\frac{98}{9.8g}$$\frac{142}{z}$
  y=10.6g
  z=14.2g
   X=4.4g
所以白色粉末中硫酸鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比是：（12g-10.6g）：10.6g=7：53；
反應(yīng)后硫酸鈉的質(zhì)量為：14.2g+1.4g=15.6g；
所以反應(yīng)后生成硫酸鈉的總質(zhì)量為：14.2g+15.6g=29.8g；
溶液總質(zhì)量為：12g+112.4g+98g+80g-4.4g=298g，
所以所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{29.8g}{298g}$×100%=10%．
故答案為：（1）2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）$\frac{98}{44}$=$\frac{9.8g}{X}$；
（3）7：53；
（4）10.6克的碳酸鈉質(zhì)量逐漸減小到0，1.4克硫酸鈉質(zhì)量逐漸增大到15.6g；
（5）10%．

點評 本題難度較大，主要考查了化學(xué)方程式的計算，注意質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量=固體混合物的質(zhì)量+稀硫酸的質(zhì)量-生成氣體的質(zhì)量．