Question

取一定質(zhì)量的某純凈的碳酸鈉樣品放入燒杯中，加入95.8g水充分溶解，再向其中加入稀硫酸，反應(yīng)放出氣體的總質(zhì)量與所加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系曲線如下圖所示，請根據(jù)題意解答問題：
（1）當(dāng)加入98g稀硫酸時，放出氣體的質(zhì)量為

 

g．
（2）計算所加入的稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為

 

，若配制100g這種稀硫酸需20%的硫酸溶液

 

g．
（3）試通過計算求出加入98g稀硫酸（即A點）時燒杯中溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖示數(shù)據(jù)，找出與縱坐標98對應(yīng)的橫坐標的數(shù)值；
（2）利用碳酸鈉與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成二氧化碳的質(zhì)量，列出比例式，就可計算出完全反應(yīng)時參與反應(yīng)的H₂SO₄質(zhì)量；然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式即可求出所加入的稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；根據(jù)“100g×所加入的稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)÷20%”健康計算出配制100g這種稀硫酸需20%的硫酸溶液的質(zhì)量；
（3）完全反應(yīng)后（即A點），溶液中的溶質(zhì)為Na₂SO₄．利用碳酸鈉與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可計算出反應(yīng)生成Na₂SO₄的質(zhì)量和Na₂CO₃樣品質(zhì)量；進而計算出溶液質(zhì)量=Na₂CO₃樣品質(zhì)量+水的質(zhì)量+稀硫酸質(zhì)量-生成二氧化碳的質(zhì)量；然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．

解答：解：（1）根據(jù)圖示數(shù)據(jù)可知，縱坐標加入稀硫酸98g時，反應(yīng)已完全，對應(yīng)的橫坐標放出氣體的質(zhì)量為4.4g；故答案為：4.4；
（2）設(shè)完全反應(yīng)時參與反應(yīng)的H₂SO₄質(zhì)量為z，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
        98             44
        z              4.4g
∴

98

44

=

z

4.4g

，
解之得：z=

98×4.4g

44

=9.8g；
則所加入的稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：

9.8g

98g

×100%=10%；
若配制100g這種稀硫酸需20%的硫酸溶液的質(zhì)量為：100g×10%÷20%=50g；
故答案為：10%；50；
（3）解：設(shè)為X，反應(yīng)生成Na₂SO₄的質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106          142       44
X             y        4.4g

106

44

=

x

4.4g

，

142

44

=

y

4.4g

，
解得：X=

106×4.4g

44

=10.6g，Y=

142×4.4g

44

=14.2g；
則加入98g稀硫酸（即A點）時燒杯中溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：

14.2g

10.6g+95.8g+98g-4.4g

×100%=7.1%．
答：加入98g稀硫酸（即A點）時燒杯中溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.1%．

點評：本題主要考查學(xué)生運用化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式解答問題的能力．要求學(xué)生了解完全反應(yīng)的概念，能正確分析坐標圖，從圖中找出有效數(shù)據(jù)進行計算．解題時要注意格式和步驟，計算要細心．