Question

13．在一燒杯中盛有26.4gNa₂CO₃和Na₂SO₄組成的固體混合物，加入80克水使其完全溶解，再向其中逐漸滴加溶質質量分數為10%的稀硫酸，放出氣體的總質量與所滴入稀硫酸的質量關系如圖所示，請根據題意計算：
（1）當滴加稀硫酸至恰好完全反應時，放出氣體的總質量為多少克？
（2）原混合物中Na₂CO₃的質量分數是多少？（結果保留到0.1%）
（3）當恰好完全反應時，計算所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 （1）根據碳酸鈉與稀硫酸反應，由反應的硫酸的質量求出生成的二氧化碳、硫酸鈉的以及參見反應的碳酸鈉的質量；
（2）根據碳酸鈉的質量求出原混合物中Na₂CO₃的質量分數分析回答；
（3）根據溶質的質量分數的計算公式分析計算．

解答 解：（1）由圖象可知，當加入稀硫酸的質量為98g時與碳酸鈉恰好反應．
設Na₂CO₃的質量為x，生成的Na₂SO₄的質量為y，生成CO₂的質量為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的質量分數=$\frac{10.6g}{26.4g}×100%$=40.2%．
（3）當恰好完全反應時，所得溶液中溶質的質量分數=$\frac{26.4g-10.6g+14.2g}{26.4g+80g+98g-4.4g}×100%$=15%
答：（1）當滴加稀硫酸至恰好完全反應時，放出氣體的總質量為4.4g；
（2）原混合物中Na₂CO₃的質量分數是40.2%；
（3）當恰好完全反應時，計算所得溶液中溶質的質量分數為15%．

點評 本題難度較大，主要考查了根據化學方程式進行計算和有關溶液中溶質質量分數的計算，從而培養學生對概念的應用和分析問題、解決問題的能力．