Question

13．在一烧杯中盛有26.4gNa₂CO₃和Na₂SO₄组成的固体混合物，加入80克水使其完全溶解，再向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的稀硫酸，放出气体的总质量与所滴入稀硫酸的质量关系如图所示，请根据题意计算：
（1）当滴加稀硫酸至恰好完全反应时，放出气体的总质量为多少克？
（2）原混合物中Na₂CO₃的质量分数是多少？（结果保留到0.1%）
（3）当恰好完全反应时，计算所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钠与稀硫酸反应，由反应的硫酸的质量求出生成的二氧化碳、硫酸钠的以及参见反应的碳酸钠的质量；
（2）根据碳酸钠的质量求出原混合物中Na₂CO₃的质量分数分析回答；
（3）根据溶质的质量分数的计算公式分析计算．

解答 解：（1）由图象可知，当加入稀硫酸的质量为98g时与碳酸钠恰好反应．
设Na₂CO₃的质量为x，生成的Na₂SO₄的质量为y，生成CO₂的质量为z．
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106           98       142       44
x            98g×10%   y       z
$\frac{106}{x}=\frac{98}{98g×10%}=\frac{142}{y}=\frac{44}{z}$
解得：x=10.6g  y=14.2g   z=4.4g
（2）原混合物中Na₂CO₃的质量分数=$\frac{10.6g}{26.4g}×100%$=40.2%．
（3）当恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数=$\frac{26.4g-10.6g+14.2g}{26.4g+80g+98g-4.4g}×100%$=15%
答：（1）当滴加稀硫酸至恰好完全反应时，放出气体的总质量为4.4g；
（2）原混合物中Na₂CO₃的质量分数是40.2%；
（3）当恰好完全反应时，计算所得溶液中溶质的质量分数为15%．

点评 本题难度较大，主要考查了根据化学方程式进行计算和有关溶液中溶质质量分数的计算，从而培养学生对概念的应用和分析问题、解决问题的能力．