Question

14．在實驗課上，同學們用鋅和稀硫酸反應制取氫氣．小明取反應后的溶液164.7g，滴入碳酸鈉溶液，有氣體和白色沉淀生成．加入碳酸鈉溶液與生成沉淀或氣體的質量關系如圖．
（1）用化學方程式表示OA段產生氣體的原因Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）實驗時從開始產生沉淀到反應結束所用碳酸鈉溶液的質量為100g．
（3）利用生成沉淀的反應求碳酸鈉溶液中碳酸鈉的質量分數為10.6%（寫出計算過程）．
（4）當反應到C點時溶液中的溶質質量為21.3克．

Answer 1

分析 鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，碳酸鈉和硫酸鋅反應生成碳酸鋅沉淀和硫酸鈉，根據反應的化學方程式和提供的數據可以進行相關方面的計算和判斷．

解答 解：（1）OA段產生氣體，是因為鋅和稀硫酸反應時稀硫酸過量，過量的稀硫酸和碳酸鈉反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
故填：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）實驗時從開始產生沉淀到反應結束所用碳酸鈉溶液的質量為：150g-50g=100g，
故填：100．
（3）設100g碳酸鈉溶液中碳酸鈉質量為x，
Na₂CO₃+ZnSO₄═Na₂SO₄+ZnCO₃↓，
106                                      125
x                                         12.5g
$\frac{106}{x}$=$\frac{125}{12.5g}$，
x=10.6g，
碳酸鈉溶液中碳酸鈉的質量分數為：$\frac{10.6g}{100g}$×100%=10.6%，
故填：10.6%．
（4）由Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑、Na₂CO₃+ZnSO₄═Na₂SO₄+ZnCO₃↓可知Na₂CO₃～Na₂SO₄，因此當反應到C點時溶液中的溶質是硫酸鈉，
設硫酸鈉質量為y，
Na₂CO₃～Na₂SO₄，
106             142
150g×10.6%  y
$\frac{106}{150g×10.6%}$=$\frac{142}{y}$，
y=21.3g，
故填：21.3．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．