Question

17．12克水蒸气（可能含有少量H₂）经过盛有50克浓硫酸（溶质的质量分数为98%）的集气瓶，浓硫酸因吸收水分而使硫酸中溶质的质量分数变为80%．试回答：
（1）通过计算确定水蒸气的成分．
（2）向硫酸溶液中加入足量的NaOH溶液（溶质的质量分数为20%），使之完全反应，求反应所得的溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据溶液稀释前后，溶质的质量不变，结合题意进行分析解答．
（2）根据反应的化学方程式进行计算，求出参加反应的氢氧化钠的质量和生成的硫酸钠的质量，然后根据溶质质量分数公式求出溶液的溶质质量分数．

解答 解：
（1）设水的质量为x，根据溶液稀释前后，溶质的质量不变，
则50g×98%=（50g+x）×80%，解得x=11.25g
氢气的质量=12g-11.25g=0.75g
（2）设参加反应的氢氧化钠的质量为x，生成的硫酸钠的质量为y．
硫酸中溶质的质量=50g×98%=49g
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄ +2H₂O
80     98       142   
x      49g      y
$\frac{80}{x}=\frac{98}{49g}=\frac{142}{y}$
x=40g
y=71g
NaOH溶液的质量=$\frac{40g}{20%}$=200g
反应所得的溶液中溶质的质量分数=$\frac{71g}{50g+11.25g+200g}×$100%≈27.2%
答案：
（1）水蒸气的成分是水为11.25g，氢气为0.75g
（2）反应所得的溶液中溶质的质量分数27.1%

点评 本题考查了根据化学方程式及溶质的质量分数计算，可以依据已有的知识进行分析解答．