Question

向盛有20.0g含杂质的碳酸氢钠固体（NaHCO₃）的烧杯中，加入100.5g硫酸溶液恰好反应（杂质不反应）．反应过程用精密仪器测得烧杯连同药品的质量（m）与反应时间（t）的关系如图所示．烧杯连同药品的起始质量为200.0g．反应的化学方程式为：
2NaHCO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑
回答下列问题：
（1）当碳酸氢钠与硫酸溶液恰好完全反应时，所需的时间约为

 

．
（2）当碳酸氢钠与硫酸溶液完全反应时，所产生二氧化碳的质量为

 

．
（3）计算含杂质的碳酸氢钠固体中碳酸氢钠的纯度．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）根据题给图示，找出碳酸氢钠与硫酸溶液恰好完全反应时，所需的时间；
（2）根据题意及题给图示，烧杯连同药品的起始质量为200.0g，碳酸氢钠与硫酸溶液恰好完全反应后烧杯连同药品的质量为193.4g，根据该反应的化学方程式及质量守恒定律求得产生二氧化碳的质量；
（3）根据求得的二氧化碳的质量为已知量带入化学方程式求得碳酸氢钠的质量，进而求出碳酸氢钠的纯度即可．

解答：解：（1）根据题给图示，碳酸氢钠与硫酸溶液恰好完全反应时，所需的时间是4s，因为此时以后烧杯连同药品的质量不再变化；故填：4s；
（2）根据题意及题给图示，烧杯连同药品的起始质量为200.0g，碳酸氢钠与硫酸溶液恰好完全反应后烧杯连同药品的质量为193.4g，由质量守恒定律求得生成二氧化碳的质量为：200.0g-193.4g=6.6g；故填：6.6g；
（3）设碳酸氢钠的质量为x
2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑
168                      88
 x                      6.6g

168

x

=

88

6.6g

x=12.6g
含杂质的碳酸氢钠固体中碳酸氢钠的纯度=

12.6g

20g

×100%=63%
答：含杂质的碳酸氢钠固体中碳酸氢钠的纯度为63%．

点评：此题主要考查利用题给信息找到已知量，而后利用化学方程式进行计算，该题能很好的锻炼学生的思维解题能力．