Question

在一烧杯中盛20g Na₂CO₃和Na₂SO₄的白色固体混合物，向其中逐滴滴加溶质质量分数为10%的H₂SO₄溶液，至恰好完全反应．产生气体的质量与所滴入H₂SO₄溶液的质量关系曲线如图所示．
（1）在滴入稀硫酸时，观察到的明显现象是：
①

 

；②

 

．
（2）当滴入H₂SO₄溶液至图中A点时，烧杯中溶液里含有的溶质是（写化学式）

 

．
（3）当滴入10%的H₂SO₄溶液至B点时，恰好完全反应，试通过计算求此时所得不饱和溶液中溶质的质量分数（计算结果保留一位小数）．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）根据在实验过程中所发生的两个反应：碳酸钠与硫酸反应，判断实验过程观察到的现象；
（2）由关系曲线，判断碳酸钠与硫酸反应发生反应的情况，确定图中A点两物质是否完全反应，推断所得溶液中溶质；
（3）分析知Na₂CO₃和Na₂SO₄中只有碳酸钠能与稀硫酸反应，且依据图象可知反应完全后生成的二氧化碳质量是4.4g，所以依据方程式据二氧化碳的质量可求碳酸钠和生成的硫酸钠质量，据此分析解答即可；

解答：解：
（1）向固体碳酸钠中滴加稀硫酸时，硫酸与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，因此，可观察到固体部分溶解，有气体放出；
（2）由关系曲线可知，A点为硫酸钠溶液未完全反应所加硫酸溶液量不足，因此，此时溶液中仍含碳酸钠，还含有硫酸与碳酸钠反应生成的硫酸钠；
（3）依据图象可知完全反应后生成的二氧化碳的质量是4.4g
设恰好完全反应时H₂SO₄的质量为x，反应中生成Na₂SO₄的质量为y，固体混合物中Na₂CO₃的质量的质量为z
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
 106    98      142     44
  z      x      y 　   4.4g   

98

x

=

142

y

=

44

4.4g

x=9.8g   y=14.2g

106

z

=

44

4.4g

z=10.6g
滴入10%的H₂SO₄溶液至B点时，硫酸溶液的质量为

9.8g

10%

=98g
所得Na₂SO₄溶液中溶质的质量分数为：

(20g-10.6g)+14.2g

20g+98g-4.4g

×100%=48.1%
答案：
（1）①固体部分溶解，②大量气泡产生；
（2）Na₂CO₃和Na₂SO₄
（3）此时所得不饱和溶液中溶质的质量分数48.1%

点评：此题是对化学方程式计算的题目，解题的关键是能够依据图象得到二氧化碳的质量是4.4g，然后依据化学方程式进行计算即可．