Question

10．在一烧杯中盛有22.4gNa₂CO₃和Na₂SO₄组成的固体混合物，加入84克水使Na₂CO₃和Na₂SO₄全部溶解．向其中逐渐滴加溶质质量分数为20%的稀硫酸．生成气体的总质量与所滴入稀硫酸的质量关系曲线如下图所示，请根据题意回答问题：
（1）当滴加稀硫酸至A点时，放出的气体总质为4.4g．
（2）当滴加稀硫酸到B点时，溶液的pH是＜7．（填“＞”或“=”或“＜”）
（3）当滴加稀硫酸至图中A点时，所得溶液为不饱和溶液，求所得溶液中溶质的质量分数．（计算结果保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钠与稀硫酸反应，由反应的硫酸的质量求出生成的二氧化碳、硫酸钠的以及参见反应的碳酸钠的质量；
（2）根据硫酸的溶液显酸性，溶液的pH小于7分析回答；
（3）根据溶质的质量分数的计算公式分析计算．

解答 解：（1）由图象可知，当加入稀硫酸的质量为49g时与碳酸钠恰好反应．
设Na₂CO₃的质量为x，生成的Na₂SO₄的质量为y，生成CO₂的质量为z
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106     98     142  44
x    49g×20%   y    z
$\frac{106}{x}=\frac{98}{49g×100%}=\frac{142}{y}=\frac{44}{z}$
解得：x=10.6g  y=14.2g   z=4.4g
（2）由图线可知，当滴加稀硫酸到B点时，溶液中有过量的稀硫酸，溶液显酸性，溶液的pH是＜7；
（3）当滴加稀硫酸至图中A点时，溶液中硫酸钠的质量是：14.2g+（22．g-10.6）g=14.2g+11.8g=26g
总溶液=22.4g+84g+49g-4.4g=151g
Na₂SO₄%=$\frac{26g}{151g}$×100%=17.2%
故答为：（1）4.4g；（2）＜；（3）所得溶液中溶质的质量分数位17.1%

点评 本题难度较大，主要考查了根据化学方程式进行计算和有关溶液中溶质质量分数的计算，从而培养学生对概念的应用和分析问题、解决问题的能力．