Question

（2006?平谷区一模）已知某硫酸钠样品中含有少量的碳酸钠，用下图装置测定样品中硫酸钠的质量分数．所取试样质量8.00g、锥形瓶质量140.00g，加入足量稀硫酸（质量50.00g）．每隔相同时间读数一次，数据如下表：

	读数次数	质量/g
锥形瓶+试样+稀硫酸	第1次	197.64
	第2次	197.38
	第3次	197.26
	第4次	197.36
	第5次	197.12
	第6次	197.12

（1）计算样品中硫酸钠的质量分数．
（2）所用稀硫酸中H₂SO₄的质量分数不低于多少？
（3）充分反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

分析：根据固体混合物中只有碳酸钠与硫酸的反应，分析所记录的数据，利用质量守恒定律，装置减少的质量就是反应放出二氧化碳的质量；结合反应的化学方程式，由二氧化碳气体的质量计算出参加反应的碳酸钠的质量、稀硫酸中H₂SO₄的质量以及生成的硫酸钠的质量，从而求出样品中硫酸钠的质量分数、稀硫酸中H₂SO₄的质量分数和充分反应后所得溶液中溶质的质量分数进行解答．

解答：解：（1）第5次和第6次读数均为197.12g，读数相同，总质量不再改变，说明此时不再放出气体，反应已经结束；
根据质量守恒定律，CO₂的质量是：（8.00g+140.00g+50.00g）-197.12g=0.88 g
设样品中Na₂CO₃的质量为x，若50.00g稀硫酸恰好完全反应，稀硫酸中H₂SO₄的质量为y，生成的硫酸钠的质量为z．
Na₂CO₃+H₂SO₄═H₂O+CO₂↑+Na₂SO₄
106    98         44    142
x      y        0.88 g   z
    

106

x

=

44

0.88g

 x=2.12 g

98

y

=

44

0.88g

y=1.96g

44

0.88g

=

142

z

z=2.84g
则所取样品中硫酸钠的质量分数为：

8.00g-2.12g

8.00g

×100%=73.5%
（2）所用稀硫酸中H₂SO₄的质量分数不低于

1.96g

50g

×100%=3.92%
（3）充分反应后所得溶液中溶质的质量分数=

8.00g-2.12g+2.84g

197.12g-140.00g

×100%=15.3%
答：（1）样品中硫酸钠的质量分数73.5%；
（2）所用稀硫酸中H₂SO₄的质量分数不低于3.92%；
（3）充分反应后所得溶液中溶质的质量分数是15.3%．

点评：本题考查了学生分析数据解答问题的能力，解题时注意分析所给数据中的相同数据再结合所发生的化学反应仔细分析，即可找出已知量进一步分析解答．