Question

15．57、用下图装置测定因存放不当而部分变成碳酸钠的烧碱中氢氧化钠的质量分数．所取样本8.00g，锥形瓶质量为140.00g，加入足量的稀硫酸（质量为50.00g），每隔相同时间就读数一次，数据如下表：

	读数次数	质量/g
锥形瓶+试样+稀硫酸	1	197.64
	2	197.48
	3	197.26
	4	197.16
	5	197.12
	6	197.12

①Na₂CO₃中钠元素与碳元素、氧元素的质量比是23：6：24；
②计算样品中氢氧化钠的质量分数；
③假设实验中硫酸恰好完全反应，那么该稀硫酸中硫酸的质量分数？

Answer 1

分析 根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比，利用质量守恒定律，找出反应放出二氧化碳的质量；最后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、硫酸的质量即可解决问题．

解答 解：①纯碱中钠元素与碳元素、氧元素的质量比为23×2：12：（16×3）=23：6：24；
②CO₂的质量m（CO₂）=（8.00 g+140.00 g+50.00 g）-197.12 g=0.88 g
设所需样品中Na₂CO₃的质量为x，硫酸的质量为y．
Na₂CO₃+H₂SO₄═H₂O+CO₂↑+Na₂SO₄
106    98       44
x      y       0.88 g
$\frac{106}{x}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{44}{0.88g}$
解之得 x=2.12g，y=1.96g
则所取样品中NaOH的质量分数=$\frac{8.00g-2.12g}{8.00g}$×100%=73.5%
③试样中NaOH的质量=8.00g-2.12g=5.88g，设试样中NaOH消耗H₂SO₄的质量为z．
2NaOH+H₂SO₄═2H₂O+Na₂SO₄
80      98
5.88g    z
$\frac{80}{5.88g}$=$\frac{98}{z}$
解之得 z=7.20 g
假设实验中硫酸恰好完全反应，则稀硫酸中H₂SO₄的质量分数为$\frac{1.96g+7.20g}{50.00g}$×100%=18.32%
答：①23：6：24；
②氢氧化钠的质量分数为73.5%；
③所用稀硫酸中H₂SO₄的质量分数为18.32%．

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．