Question

3．已知某Na₂SO₄样品中混有少量的碳酸钠，某化学实验小组取样品20克，加入50克水后搅拌，样品全部溶解．向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的稀硫酸，直到不再产生气泡为止，共用去10%的稀硫酸9.8克，请计算：（计算结果保留一位小数）
（1）样品中Na₂SO₄的质量分数．
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，依据参加反应的硫酸质量计算参加反应的碳酸钠的质量，然后计算硫酸钠的质量分数；
（2）根据化学方程式计算反应后的溶质质量和溶液质量，然后计算溶质的质量分数．

解答 解：设样品中碳酸钠的质量为x，生成硫酸钠的质量为y，生成二氧化碳的质量为z，
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106    98          142    44
x    9.8g×10%      y     z  
$\frac{106}{x}$=$\frac{98}{9.8g×10%}$=$\frac{142}{y}$=$\frac{44}{z}$
x=1.06g
y=1.42g
z=0.44g
（1）样品中硫酸钠的质量分数为：$\frac{20g-1.06g}{20g}$×100%=94.7%；
（2）所得硫酸钠溶液中溶质的质量分数为：$\frac{20g-1.06g+1.42g}{20g+50g+9.8g-0.44g}$×100%=25.7%．
故答案为：（1）样品中硫酸钠的质量分数为94.7%；
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数为25.7%．

点评 计算反应后溶液的溶质质量分数时，要注意原混合物中的硫酸钠因溶解也是反应后溶液中溶质的一部分．根据质量守恒定律，反应质量所得溶液质量=固体混合物的质量+所加入稀硫酸的质量-反应放出二氧化碳的质量．