Question

将50.6克部分变质为碳酸钠的氢氧化钠固体溶解于179.8克水中，然后逐滴加入200克稀硫酸，产生气体的质量和滴加稀硫酸的质量的关系如图所示，
（1）固体中碳酸钠的质量有多少？
（2）未变质前氢氧化钠的质量为多少？
（3）反应后所得溶液的溶质质量分数为多少？

Answer 1

分析：根据固体的成分可知，发生的化学反应为硫酸与氢氧化钠、硫酸与碳酸钠反应，但只有硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，利用图象可知完全反应生成4.4g气体，然后代入化学反应方程式计算碳酸钠的质量，根据钠原子守恒计算未变质前氢氧化钠的质量，最后计算溶质的质量分数．

解答：解：（1）设固体中碳酸钠的质量为xg，生成硫酸钠的质量为yg，则
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
 106            142  44
  x             y    4.4g

106

x

=

44

4.4g

，

142

y

=

44

4.4g

解得x=10.6g，y=14.2g
答：固体中碳酸钠的质量有10.6克；
（2）未变质的氢氧化钠的质量为50.6g-10.6g=40g，
变质的氢氧化钠的质量设为zg，则
2NaOH～Na₂CO₃，
 80      106
 z       10.6g
 

106

10.6g

=

80

z

，解得z=8g，
则未变质前氢氧化钠的质量为40g+8g=48g，
答：未变质前氢氧化钠的质量为48克；
（3）设未变质的氢氧化钠与硫酸反应生成的硫酸钠为ng，则
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O
  80          142
  40g          n

80

40g

=

142

n

，解得n=71g，
则反应后溶质的质量为14.2g+71=85.2g，
溶液的质量为50.6g+179.8g+200g-4.4g=426g，
则溶液中溶质的质量分数为

85.2g

426g

×100%=20%，
答：溶液中溶质的质量分数为20%．

点评：本题较复杂，计算的知识点多，学生利用图象分析出二氧化碳的质量代入化学反应方程式计算是解答的突破口．