Question

10．為了測定一份由純堿、氫氧化鈉和雜質(zhì)（雜質(zhì)不溶于水，不與其它物質(zhì)反應(yīng)）組成的固體樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某化學(xué)探究小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）求解樣品中生成氣體的物質(zhì)的質(zhì)量 （X）的比例式為$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$；
（3）樣品中燒堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47%；
（4）（若實(shí)驗(yàn)在25℃時(shí)進(jìn)行）向過濾后所得濾液中加入一定質(zhì)量的蒸餾水，最終得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的只含一種溶質(zhì)的不飽和溶液，則加入水的體積為27.8mL （水的密度為1g/cm³）；
（5）若用98%的濃硫酸配制實(shí)驗(yàn)中所用的稀硫酸，在圖中標(biāo)出濃硫酸與蒸餾水的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量；
（3）根據(jù)碳酸鈉的質(zhì)量和樣品質(zhì)量計(jì)算燒堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變，計(jì)算加入水的質(zhì)量，結(jié)合密度計(jì)算水的體積進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變進(jìn)行分析．

解答 解：（1）氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）生成二氧化碳的質(zhì)量為：100g+20g-115.6g=4.4g，
設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為x，生成硫酸鈉質(zhì)量為y，消耗硫酸質(zhì)量為m
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106   98     142       44
x     m      y        4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{142}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$=$\frac{98}{m}$
  x=10.6g
  y=14.2g
  m=9.8g
所以與氫氧化鈉反應(yīng)的硫酸質(zhì)量為：100g-$\frac{9.8g}{19.6%}$=50g，
（3）所以樣品中燒堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{20g-10.6g}{20g}$×100%=47%；
（4）設(shè)氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈉為z
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
       98    142
   50g×19.6%  z
   $\frac{98}{50g×19.6%}$=$\frac{142}{z}$
   z=14.2g
所以共生成硫酸鈉質(zhì)量為：14.2g×2=28.4g，
濾液的質(zhì)量為：115.6g-1.4g=114.2g
設(shè)需要加水的質(zhì)量為n
（114.2g+n）×20%=28.4g
       n=27.8g
所以水的體積為：27.8mL；
（5）需要濃硫酸的質(zhì)量為：$\frac{100g×19.6%}{98%}$=20g，需要水的質(zhì)量為：100g-20g=80g

故答案為：（1）2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$；
（3）47%；
（4）27.8；
（5）

點(diǎn)評 本題主要考查了根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，要想解答好這類題目，就要理解和熟記根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算步驟和格式，以及與之相關(guān)的物質(zhì)的質(zhì)量等知識．