Question

(3分)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(nèi)恰好完全反應(yīng)，無固體剩余，所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.5%，反應(yīng)的時間(t)和燒杯及其所盛物質(zhì)總質(zhì)量(m)的關(guān)系如右圖所示：

(1)生成氣體的質(zhì)量為        。
（2）求所加稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。

Answer 1

（1）2.2 g (1分) （2）13.5 %

試題分析：（1）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，由于反應(yīng)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，且質(zhì)量減小的值即反應(yīng)放出的二氧化碳的質(zhì)量；故根據(jù)燒杯中所盛物質(zhì)的質(zhì)量曲線可知，反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量=62.2g-60.0g=2.2g。
（2）要計算所加稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(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；參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量可由反應(yīng)放出二氧化碳氣體的質(zhì)量求得；而要求得所加稀硫酸的質(zhì)量，可根據(jù)質(zhì)量守恒定律求得，即所加稀硫酸的質(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：設(shè)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為y，生成的硫酸鈉的質(zhì)量為z。
Na₂CO₃  +  H₂SO₄ = Na₂SO₄ + CO₂↑+ H₂O
106      98     142    44
x        y       z     2.2 g
解之得 x=5.3g
解之得y=4.9g
解之得z=7.1g
根據(jù)題意可知，反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)為硫酸鈉，且溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.5%
設(shè)所加稀硫酸的質(zhì)量為m，則有
×100% =" 19.5" %解之得m="36.2" g
則所加稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：×100% =" 13.5" %
答：所加稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為13.5%。
點評：此題是關(guān)于化學(xué)方程式的計算題，主要是利用圖表及反應(yīng)方程式來分析和解決化學(xué)計算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生有較強的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力，解題的關(guān)鍵是找出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，并依據(jù)已知量對未知的應(yīng)求量進行求解計算。