Question

将碳酸钠和硫酸钠的固体混合物6g，放入烧杯中，再加入一定量的稀硫酸，在一定时间内恰好完全反应，无固体剩余，所得溶液溶质质量分数为19.5%，反应的时间（t）和烧杯及其所盛物质总质量（m）的关系如右图所示：
（1）生成气体的质量为

 

（2）求所加稀硫酸的溶质质质量分数．

Answer 1

分析：（1）反应前后装置减少的质量为二氧化碳的质量．
（2）要求稀硫酸中溶质的质量分数，必须要知道硫酸的质量和稀硫酸的质量，硫酸的质量可根据二氧化碳的质量求出，稀硫酸的质量=反应所得溶液的质量+二氧化碳的质量-固体混合物的质量，二氧化碳和固体混合物的质量已知，反应所得溶液的质量=

硫酸钠的质量

19.5%

，硫酸钠包括反应生成的硫酸钠和原混合物中的硫酸钠，反应生成的硫酸钠的质量可根据二氧化碳的质量求出，原混合物中的硫酸钠的质量=混合物的质量-碳酸钠的质量（可根据二氧化碳的质量求出）．

解答：解：（1）二氧化碳的质量=62.2g-60g=2.2g
（2）设原混合物中碳酸钠的质量为x，参加反应的硫酸的质量为y，生成的硫酸钠的质量为z．
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106     98     142  44
x        y      z   2.2g

106

x

=

44

2.2g

，x=5.3g

98

y

=

44

2.2g

，y=4.9g

142

z

=

44

2.2g

，z=7.1g
反应所得溶液的质量=

6 g -5.3g+7.1g

19.5%

=40g
稀硫酸的质量=40g+2.2g-6g=36.2g
则所加稀硫酸的溶质质量分数为：

4.9g

36.2g

×100%=13.5%
答：所加稀硫酸的溶质质量分数为13.5%．

点评：本题是一道有关化学方程式和溶质质量分数的综合计算题，第一小题是最基本的根据质量守恒定律的计算；第二小题比较难，解题关键是要先求出反应后所得溶液的质量．