Question

15．硫酸是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用非常廣泛的一種試劑，實(shí)驗(yàn)室用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸（密度為1.84g/cm³）配制49g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%（密度為1.14g/cm³）的硫酸．
（1）經(jīng)計(jì)算，所需水的質(zhì)量為39g．
（2）量取上述體積的濃硫酸選用的儀器為10mL的量筒和膠頭滴管．
（3）稀釋濃硫酸時的操作為把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌．
（4）已知Na₂CO₃與硫酸反應(yīng)分兩步進(jìn)行，
第一步反應(yīng)為：2NaCO₃+H₂SO₄=2NaHCO₃+Na₂SO₄，
第二步反應(yīng)為：2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O，
現(xiàn)取Na₂CO₃溶液100g，逐滴滴入上述稀硫酸直到過量，反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體質(zhì)量與加入的硫酸質(zhì)量關(guān)系如圖所示．試計(jì)算：Na₂CO₃溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，結(jié)合題意進(jìn)行分析解答．
（2）從減小實(shí)驗(yàn)誤差的角度去選擇量筒的量程，量筒量程選擇的依據(jù)有兩點(diǎn)：一是保證測量一次，二是量程要與液體的取用量最接近．
（3）根據(jù)濃硫酸的稀釋方法（酸入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪）進(jìn)行分析解答；
（4）根據(jù)題干提供的信息結(jié)合化學(xué)方程式進(jìn)行分析解答即可．

解答 解：（1）設(shè)所需98%的濃硫酸的質(zhì)量為x，根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，
則49g×20%=x×98%    x=10g．
所需水的質(zhì)量為49g-10g=39g．
所需98%的濃硫酸的體積為10g÷1.84g/cm³≈5.4cm³（5.4mL）．
故填：39；
（2）從減小實(shí)驗(yàn)誤差的角度去選擇量筒的量程，量筒量程選擇的依據(jù)有兩點(diǎn)：一是保證測量一次，二是量程要與液體的取用量最接近．量取5.4mL濃硫酸，應(yīng)選用的儀器為10mL的量筒；當(dāng)接近刻度線時要改用膠頭滴管滴加至刻度線，故要同時選擇10mL的量筒和膠頭滴管，故填：10mL的量筒和膠頭滴管；
（3）稀釋濃硫酸時，要把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌，以使熱量及時地?cái)U(kuò)散，故填：把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌；
（4）當(dāng)所取樣品完全反應(yīng)時，生成氣體的質(zhì)量為4.4g．
設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                                             44
x                                                 4.4g
$\frac{106}{44}=\frac{x}{4.4g}$
x=10.6g
碳酸鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10.6g}{100g}×100%$=10.6%
故填：10.6%．

點(diǎn)評 本題考查的是溶液的稀釋以及根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算的知識，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進(jìn)行．