Question

3．某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口久置的氢氧化钠，为测定氢氧化钠的变质情况，他们取9.3g变质的氢氧化钠样品于锥形瓶中，加入50g水，充分溶解，逐渐加入未知浓度的H₂SO₄溶液，生成的气体全部用NaOH溶液吸收，NaOH溶液增加的质量记录如下表：

加入H2SO4溶液的质量/g	50	100	150
NaOH溶液增加的质量/g	0	2.2	2.2

（1）加入稀H₂SO₄的质量在0-50g时，NaOH与稀H₂SO₄发生反应，反应的化学方程式为2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
（2）反应产生二氧化碳质量为2.2g．
（3）假如与碳酸钠反应时用的硫酸溶液的质量为50g，该实验研究中所用H₂SO₄溶液的溶质的质量分数是9.8%．（写出计算过程，精确到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水；硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；
（2）硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，生成二氧化碳全部被NaOH溶液吸收，
（3）根据二氧化碳的质量计算硫酸的质量，进一步计算所用H₂SO₄溶液的溶质的质量分数．

解答 解：（1）敞口久置的氢氧化钠中含有碳酸钠，硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水；硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；硫酸优先和氢氧化钠反应，并且没有气体生成，所以用于吸收的NaOH溶液增加的质量为0，氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
（2）硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，生成二氧化碳全部被NaOH溶液吸收，所以NaOH溶液增加的质量即为反应产生二氧化碳质量，所以反应产生二氧化碳质量为2.2g
（3）设H₂SO₄的质量分别为x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
                98                            44
                x                            2.2g
$\frac{98}{x}=\frac{44}{2.2g}$
x=4.9g
所用H₂SO₄溶液的溶质的质量分数是$\frac{4.9g}{50g}×100%$=9.8%
答：
（1）NaOH；2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；
（2）2.2；
（3）9.8%．

点评 本题是一道综合性很强的根据化学方程式计算，只要找准已知量和相应未知量是解答此类题目的关键所在．