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(shí)間內(nèi)恰好完全反應(yīng)，無固體剩余，所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.5%，反應(yīng)的時(shí)間（t）和燒杯及其所盛物質(zhì)總質(zhì)量（m）的關(guān)系如圖所示．
（1）生成氣體的質(zhì)量為

 

．
（2）求6g固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量．
（3）根據(jù)所給條件能計(jì)算出所加稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)嗎？

 

（填“能”或“不能”），如能，需要分別計(jì)算純凈物

 

的質(zhì)量；如不能，你認(rèn)為只要知道

 

的值就可以計(jì)算了（如果“能”，此空不填）．

Answer 1

分析：向碳酸鈉和硫酸鈉的混合物中加入稀硫酸，碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，由于放出氣體二氧化碳而使燒杯內(nèi)所盛物質(zhì)的總質(zhì)量減小，質(zhì)量減小的值即反應(yīng)放出的二氧化碳的質(zhì)量；
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由放出二氧化碳的質(zhì)量可計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量；
要計(jì)算所加稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需要知道所加稀硫酸的質(zhì)量和稀硫酸中硫酸的質(zhì)量，而硫酸的質(zhì)量可由反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量求得；要求得所加稀硫酸的質(zhì)量，可根據(jù)質(zhì)量守恒定律，所加稀硫酸的質(zhì)量=反應(yīng)后所得溶液質(zhì)量+放出氣體二氧化碳的質(zhì)量-固體混合物的質(zhì)量．

解答：解：（1）根據(jù)燒杯中所盛物質(zhì)的質(zhì)量曲線，反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量=62.2g-60.0g=2.2g；
故答案為：2.2g；
（2）設(shè)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為x．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106                44
x                  2.2g

106

x

=

44

2.2g

 
x=5.3g
答：6g固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為5.3g；
（3）設(shè)參加反應(yīng)硫酸的質(zhì)量為a，反應(yīng)生成硫酸鈉的質(zhì)量為b
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
       98    142   44
       a      b    2.2g

98

a

=

44

2.2g

  a=4.9g

142

b

=

44

2.2g

b=7.1g
則反應(yīng)后所得硫酸鈉溶液的質(zhì)量=

7.1g+(6g-5.3g)

19.5%

=40g
所加稀硫酸溶液的質(zhì)量=40g+2.2g-6g=36.2g
所加稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

4.9g

36.2g

×100%≈13.5%
故答案為：能；H₂SO₄和Na₂SO₄．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量=所加稀硫酸的質(zhì)量+固體混合物的質(zhì)量-放出氣體的質(zhì)量．