Question

某校化学兴趣小组为了测定某一碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数，进行如下实验，取13.25g碳酸钠样品（杂质既不溶于酸也不溶于水）放入烧杯中，加入95.8g水使其完全溶解，再向其中加入稀硫酸，测得反应放出气体的总质量与所加入稀硫酸的质量关系曲线如右图所示，请根据题意解答问题：
（1）当加入196g稀硫酸时，放出气体的质量为______g．
（2）碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数为______．
（3）试通过计算求出加入98g稀硫酸（即A点）时烧杯中溶液溶质的质量分数．（写出计算过程）
（4）假如对气体的测量与其它称量都准确，但该实验测得的碳酸钠质量分数要比实际值偏小，原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由图可看出当加入98g硫酸是反应恰好完成，生成4.4g二氧化碳，当继续加硫酸时二氧化碳的质量不变．
（2）可根据二氧化碳的质量，利用化学方程式计算出碳酸钠的质量，进而计算质量分数．
（3）可根据二氧化碳的质量利用化学方程式计算出生成硫酸钠的质量，利用质量守恒定律求出反应后溶液的总质量，即可求出质量分数．
（4）根据二氧化碳可以溶于水来分析．
解答：解：（1）由图可看出当加入98g硫酸是反应恰好完成，生成4.4g二氧化碳，当继续加硫酸时二氧化碳的质量不变，所以加入硫酸196g是生成的二氧化碳的质量也是4.4g，故答案为：4.4
（2）设样品中Na₂CO₃质量为X，反应生成Na₂SO₄的质量为y，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106          142       44
X             Y       4.4g
则  
 解得：X=10.6g，Y=14.2g
所以样品中碳酸钠的质量分数=×100%=80%
答：样品中碳酸钠的质量分数为80%
（3）所得溶液的溶质质量分数为：×100%=7.1%
答：此时该溶质的质量分数为7.1%．
（4）因为二氧化碳可以溶于水，会使收集的二氧化碳的质量减少．
故答案为：反应在溶液中进行，产生的CO₂能溶于水，使测出的CO₂质量比实际产生的小，致使碳酸钠质量也偏小．
点评：解答本题有两个易错点，一是不能正确理解图示数据，误将第一问答案计算为8.8g，二是第三问所得溶液的质量误将13.25作为碳酸钠的质量去求，学生可参照解答加以理解．