Question

3．已知某Na₂SO₄樣品中混有少量的碳酸鈉，某化學實驗小組取樣品20克，加入50克水后攪拌，樣品全部溶解．向其中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的稀硫酸，直到不再產(chǎn)生氣泡為止，共用去10%的稀硫酸9.8克，請計算：（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）
（1）樣品中Na₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)．
（2）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，依據(jù)參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量計算參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量，然后計算硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)；
（2）根據(jù)化學方程式計算反應(yīng)后的溶質(zhì)質(zhì)量和溶液質(zhì)量，然后計算溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成硫酸鈉的質(zhì)量為y，生成二氧化碳的質(zhì)量為z，
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106    98          142    44
x    9.8g×10%      y     z  
$\frac{106}{x}$=$\frac{98}{9.8g×10%}$=$\frac{142}{y}$=$\frac{44}{z}$
x=1.06g
y=1.42g
z=0.44g
（1）樣品中硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{20g-1.06g}{20g}$×100%=94.7%；
（2）所得硫酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{20g-1.06g+1.42g}{20g+50g+9.8g-0.44g}$×100%=25.7%．
故答案為：（1）樣品中硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為94.7%；
（2）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為25.7%．

點評 計算反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)時，要注意原混合物中的硫酸鈉因溶解也是反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的一部分．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)質(zhì)量所得溶液質(zhì)量=固體混合物的質(zhì)量+所加入稀硫酸的質(zhì)量-反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量．