Question

现有Na₂CO₃和Na₂SO₄的固体混合物共12g，将它放入98g 20%的H₂SO₄溶液中，充分反应后溶液成酸性：在此酸性溶液中再加入80g 10%的NaOH溶液，恰好完全中和．
（1）原混合物中Na₂SO₄质量是多少克？
（2）最后所得溶液的质量分数．（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析：充分反应后溶液成酸性，说明稀硫酸过量，过量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水，根据氢氧化钠的质量可以计算硫酸的质量，进一步可以计算和碳酸钠反应的硫酸质量；
碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，根据硫酸的质量可以计算碳酸钠的质量，进一步可以计算原混合物中硫酸钠的质量；
最后形成的是硫酸钠溶液，用综合法可以计算溶液的质量，进一步可以计算所得溶液的质量分数．

解答：解：设与氢氧化钠反应的硫酸质量为x，生成的硫酸钠质量为y，
     2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，
      80        98      142
  80g×10%  x     y

80

98

=

80g×10%

x

，

80

142

=

80g×10%

y

，
x=9.8g，y=14.2g，
和碳酸钠反应的硫酸质量为：98g×20%-9.8g=9.8g，
设碳酸钠的质量为z，和稀硫酸反应生成的硫酸钠质量为m，生成二氧化碳的质量为n，
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
 106     98     142         44
  z     9.8g     m          n

106

98

=

z

9.8g

，

98

142

=

9.8g

m

，

98

44

=

9.8g

n

，
z=10.6g，m=14.2g，n=4.4g，
（1）原混合物中硫酸钠的质量为：12g-10.6g=1.4g，
答：原混合物中硫酸钠的质量为1.4g．
（2）最后所得溶液中，硫酸钠的质量为：1.4g+14.2g+14.2g=29.8g，
最后所得溶液质量为：12g+98g+80g-4.4g=185.6g，
最后所得溶液的质量分数为：

29.8g

185.6g

×100%=16.1%，
答：最后所得溶液的质量分数为16.1%．

点评：本题比较简单，只是计算比较繁琐，要认真计算，以免出错；
计算溶液质量时，要注意生成的二氧化碳从溶液中逸出，不属于溶液的一部分．