Question

實驗室有一瓶久置的NaOH，稱取13.3g 的NaOH樣品（雜質為Na₂CO₃）于燒杯中，然后向燒杯中逐滴加入質量分數19.6%的稀硫酸，反應情況如圖所示．
（1）試計算：
①該樣品中Na₂CO₃的質量為多少？
②B點所對應的溶液中溶質的質量分數為多少？
（2）從圖中0～A點說明：在NaOH 與Na₂CO₃的混合溶液中，加入強酸，首先反應的物質是

 

；②根據反應方程式分析，NaOH部分變質或全部變質，與沒有變質的NaOH相比，中和反應時消耗強酸的量

 

（填“相等”、“不相等”或“無法確定”）．

Answer 1

分析：（1）根據圖象可以判斷恰好完全反應時生成二氧化碳氣體2.2g，然后代入化學反應方程式來計算碳酸鈉的質量，在B點溶質為硫酸鈉，根據總質量守恒計算溶液的質量，再計算溶質的質量分數；
（2）加強酸時，由圖象可以看出25g硫酸加入時沒有氣體生成，則先發生酸堿的中和反應；根據鈉原子守恒可知，原固體中的鈉等于最終硫酸鈉中的鈉，則消耗酸相等．

解答：解：（1）①設碳酸鈉的質量為x，則
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
 106                 44
  x                   2.2g

106

x

=

44

2.2g

解得x=5.3g；答：碳酸鈉的質量為5.3g；
②B點時為硫酸鈉溶液，設溶質硫酸鈉的質量為y，
根據硫酸根離子守恒得H₂SO₄～Na₂SO₄；
                       98     142
                    75×19.6%   y

98

75×19.6%

=

142

y

，解得y=21.3g，
溶液質量為13.3g+75g-2.2g=86.1g
則溶質的質量分數為

21.3g

86.1g

×100%=24.7%；
答：溶質的質量分數為24.7%；
（2）由圖象可知加入25g硫酸時無氣體生成，從量的角度可知25g～50g酸發生碳酸鈉與硫酸反應生成硫酸氫鈉，從鈉原子守恒的角度來看，溶液中的最終溶質為硫酸鈉，則原樣品中的鈉與硫酸鈉中的鈉相等，則消耗硫酸相等，故答案為：NaOH；相等．

點評：本題考查學生對于圖象與化學反應的分析，學生應明確圖象中的點、線所對應的化學反應，明確原子守恒方法在解題中的應用．