Question

【題目】實驗室有一份碳酸鈉和硫酸鈉的混合粉末，為測定其中碳酸鈉和硫酸鈉的質量比，小冰做了如圖所示的實驗：

請回答下列問題：

(1)上述實驗過程中發生反應的化學方程式為____________________________；

(2)向13.25g樣品中加入200g稀硫酸后，生成氣體的質量為_______________；

(3)根據已知條件，列出求解與13.25g樣品反應的稀硫酸中溶質質量(x)的比例式________________；

(4)a的數值是_________；

(5)混合粉末中碳酸鈉和硫酸鈉的質量比為_________；

(6)若要使最終所得溶液溶質的質量分數變為10％，則需要向其中加入水的質量為____。

Answer 1

【答案】 Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑ 4.4g 13.25 4：1 119.3g

【解析】(1)上述實驗過程中發生反應的化學方程式為：Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑；(2)設根據質量守恒定律，向13.25g樣品中加入20％稀硫酸后，生成氣體的質量為13.25g+200g-208.85g=4.4g，(3) 設與13.25g樣品反應的稀硫酸中溶質質量為x，

Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑

98 44

4.4g

比例式為： ， =9.8g； (4)反應后溶液中只有一種溶質，說明碳酸鈉和硫酸恰好完全反應，所以消耗硫酸溶質的質量為200g9.8%=19.6g，由此可知反應消耗的硫酸溶質的質量為9.8g，由于13.25g樣品反應的稀硫酸中溶質質量為9.8g，所以a的數值也是13.25；(5)設13.25g混合物中碳酸鈉的質量為y，

Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑

106 44

y 4.4g

， =10.6g

所以硫酸鈉的質量為13.25g-10.6g=2.65g，混合粉末中碳酸鈉和硫酸鈉的質量比為：10.6g：2.65g=4:1；(6)設最終生成的硫酸鈉的質量為z，

Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2 ↑

98 142

19.6g z

，z=28.4g

由于兩次加入粉末的質量為13.25g+13.25g=26.5g，所以26.5g粉末中硫酸鈉的質量為26.5g =5.3g，所以反應后溶液中溶質的質量為28.4g+5.3g=33.7g。若要使最終所得溶液溶質的質量分數變為10％，則需要向其中加入水的質量為m，則（217.7g+m）10%=33.7g，m=119.3g。