Question

(10分)碳酸钠(Na₂CO₃)俗称苏打，是一种白色固体，广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等。它能与稀硫酸等酸反应生成CO₂。(Na₂CO₃与稀硫酸反应的化学方程式为：Na₂CO₃＋H₂SO₄===Na₂SO₄＋CO₂↑＋H₂O)现将100g Na₂CO₃固体粉末(含有Na₂SO₄杂质)加入202g水中，完全溶解，再加入100mL稀硫酸(密度为1.2g/mL)，恰好完全反应后使气体全部逸出，固体粉末的质量与产生CO₂体积的关系如图(该状况下，CO₂的密度为2g/L)。通过计算：

(1)生成CO₂的质量是________________g；

(2)求100mL稀硫酸中溶质的质量和反应后所得溶液的溶质质量分数。

Answer

(1)22    (2)118g   29.5%

【解析】(1)m(CO2) ＝体积×密度=11L×2g/L＝22 g

(2)设100mL硫酸溶液中H2SO4的质量为x，100g混合固体粉末中含Na2CO3的质量为y，生成Na2SO4的质量为z。

Na2CO3＋H2SO4＝Na2SO4＋ CO2↑＋H2O   

106 98 142 44

y x z 22g

＝ 解得 x＝ 49g     

＝ 解得 y＝ 53g  

混合固体粉末中含Na2SO4的质量：100g－53g＝47g

 ＝ 解得 z＝ 71g  

反应后所得溶液的质量：100g＋202g＋(100mL×1.2g/L)－22g＝ 400g

反应后所得溶质的质量：47g＋71g＝118g

反应后所得溶液的质量分数： ×100%＝29.5%

答：反应后所得溶质的质量为118g, 反应后所得溶液的质量分数为29.5%。