Question

14．在实验课上，同学们用锌和稀硫酸反应制取氢气．小明取反应后的溶液164.7g，滴入碳酸钠溶液，有气体和白色沉淀生成．加入碳酸钠溶液与生成沉淀或气体的质量关系如图．
（1）用化学方程式表示OA段产生气体的原因Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）实验时从开始产生沉淀到反应结束所用碳酸钠溶液的质量为100g．
（3）利用生成沉淀的反应求碳酸钠溶液中碳酸钠的质量分数为10.6%（写出计算过程）．
（4）当反应到C点时溶液中的溶质质量为21.3克．

Answer 1

分析 锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，碳酸钠和硫酸锌反应生成碳酸锌沉淀和硫酸钠，根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行相关方面的计算和判断．

解答 解：（1）OA段产生气体，是因为锌和稀硫酸反应时稀硫酸过量，过量的稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
故填：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）实验时从开始产生沉淀到反应结束所用碳酸钠溶液的质量为：150g-50g=100g，
故填：100．
（3）设100g碳酸钠溶液中碳酸钠质量为x，
Na₂CO₃+ZnSO₄═Na₂SO₄+ZnCO₃↓，
106                                      125
x                                         12.5g
$\frac{106}{x}$=$\frac{125}{12.5g}$，
x=10.6g，
碳酸钠溶液中碳酸钠的质量分数为：$\frac{10.6g}{100g}$×100%=10.6%，
故填：10.6%．
（4）由Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑、Na₂CO₃+ZnSO₄═Na₂SO₄+ZnCO₃↓可知Na₂CO₃～Na₂SO₄，因此当反应到C点时溶液中的溶质是硫酸钠，
设硫酸钠质量为y，
Na₂CO₃～Na₂SO₄，
106             142
150g×10.6%  y
$\frac{106}{150g×10.6%}$=$\frac{142}{y}$，
y=21.3g，
故填：21.3．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．