Question

现有一种碱性调味液，是碳酸钠和氯化钠组成的溶液。为了测定碱性调味液中碳酸钠的质量分数，某同学进行了如下实验：取三份碱性调味液各100g，分别缓慢加入到20g、40g和60g某浓度的稀硫酸中，测得三组实验数据见下表（气体的溶解忽略不计）：

	第Ⅰ组	第Ⅱ组	第Ⅲ组
稀硫酸的质量／g	20	40	60
生成气体的质量／s	2.2	4.4	5.5

 

 

 

 

根据实验及有关数据进行计算：

（1）100g碱性调味液与稀硫酸完全反应生成气体的质量为          克。

（2）100g碱性调味液与该稀硫酸反应后溶液pH=7时，消耗稀硫酸的质量为      克。

（3）碱性调味液中碳酸钠的质量分数为多少?

 

Answer 1

【答案】

（1）5.5g；  （2）50g   

（3） 碱性调味液中碳酸钠的质量分数为13.25%

【解析】（1）比较第Ⅰ组和第Ⅱ组的数据可以知道，每20g稀硫酸反应后生成气体的质量为2.2g，那么第组提供了60g稀硫酸，只产生了5.5g气体，说明此时碳酸钠已反应完全，即100g碱性调味液只能产生5.5g气体；

（2）反应后溶液pH=7时说明它们正好完全反应，根据（1）可以知道每20g稀硫酸反应后生成气体的质量为2.2g，故可以求算出消耗稀硫酸的质量．

（3）根据生成的气体的质量结合化学方程式可以求算出碳酸钠的质量，进而求算出碳酸钠的质量分数；

解：（1）比较第Ⅰ组和第Ⅱ组的数据可以知道，每20g稀硫酸反应后生成气体的质量为2.2g，那么第组提供了60g稀硫酸，只产生了5.5g气体，说明此时碳酸钠已反应完全，即100g碱性调味液只能产生5.5g气体；

（2）设反应后溶液pH=7时需要稀硫酸的质量为y

2.2g/ 20g =5.5g/ y解得：y=50g   

（3）设碱性调味液中碳酸钠的质量为x

Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O

106                 44

x                   5.5g

106 x =44 5.5g

解得：x=13.25g

碱性调味液中碳酸钠的质量分数为：13.25g 100g ×100%=13.25%