Question

用圖示裝置測定因存放不當而部分變成碳酸鈉的燒堿中氫氧化鈉的質量分數(shù)．所取試樣質量8.00 g、錐形瓶質量140.00 g，加入足量稀硫酸（質量為50.00 g）每隔相同時間讀數(shù)一次，數(shù)據(jù)如下表：

	讀數(shù)次數(shù)	質量/g
錐形瓶+試樣+稀硫酸	第1次	197.64
	第2次	197.48
	第3次	197.26
	第4次	197.16
	第5次	197.12
	第6次	197.12

（1）不必進行第七次讀數(shù)的原因是______．
（2）計算氫氧化鈉的質量分數(shù)．
（3）所用稀硫酸中H₂SO₄的質量分數(shù)不低于多少？

Answer 1

解：（1）第5次和第6次讀數(shù)為197.12，讀數(shù)相同，說明此時反應已經結束，不再放出氣體，總質量不再改變；
故答案為：第5次和第6次讀數(shù)相同，已充分反應；
（2）CO₂的質量m（CO₂）=（8.00 g+140.00 g+50.00 g）-197.12 g=0.88 g
設所需樣品中Na₂CO₃的質量為x．
Na₂CO₃+H₂SO₄═H₂O+CO₂↑+Na₂SO₄
106 44
x 0.88 g
106：44=x：0.88g 解之得 x=2.12 g
則所取樣品中NaOH的質量分數(shù)=×100%=73.5%
（3）設樣品中Na₂CO₃消耗H₂SO₄的質量為y．
Na₂CO₃+H₂SO₄═H₂O+CO₂↑+Na₂SO₄
106 98
2.12 g y
106：98=2.12g：y 解之得 y=1.96 g
試樣中NaOH的質量=8.00g-2.12g=5.88g，設試樣中NaOH消耗H₂SO₄的質量為z．
2NaOH+H₂SO₄═2H₂O+Na₂SO₄
80 98
5.88g z
80：98=5.88g：z 解之得 z=7.20 g
則稀硫酸中H₂SO₄的質量分數(shù)不低于×100%=18.32%
答：（2）氫氧化鈉的質量分數(shù)為73.5%；
（3）所用稀硫酸中H₂SO₄的質量分數(shù)不低于18.32%．
分析：根據(jù)固體混合物與硫酸的反應，分析所記錄的數(shù)據(jù)，利用質量守恒定律，找出反應放出二氧化碳的質量；最后結合反應的化學方程式，由二氧化碳氣體的質量計算出參加反應的碳酸鈉、硫酸的質量即可解決問題．
點評：若50.00g稀硫酸恰好完全反應，則稀硫酸的質量分數(shù)為18.32%；若稀硫酸還有剩余，則稀硫酸的質量分數(shù)大于18.32%．