Question

碳酸鈉（Na₂CO₃）俗稱蘇打，是一種白色固體，廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產等．它能與稀硫酸等酸反應生成CO₂．（Na₂CO₃與稀硫酸反應的化學方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O）現將100gNa₂CO₃固體粉末（含有Na₂SO₄雜質）加入202g水中，完全溶解，再加入100mL稀硫酸（密度為1.2g/mL），恰好完全反應后使氣體全部逸出，固體粉末的質量與產生CO₂體積的關系如圖（該狀況下，CO₂的密度為2g/L）．通過計算：
（1）生成CO₂的質量是______g；
（2）求100mL稀硫酸中溶質的質量和反應后所得溶液的溶質質量分數．

Answer 1

（1）由圖象可知二氧化碳的體積為11L，則m（CO₂）=11L×2g/L=22g；
（2）設100mL硫酸溶液中H₂SO₄的質量為x，100g混合固體粉末中含Na₂CO₃的質量為y，生成Na₂SO₄的質量為z．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106　　98　 142　 44
y　　x　 z　 22g

106

y

=

98

x

=

142

z

=

44

22g

解得：x=49g，y=53g，z=71g
混合固體粉末中含Na₂SO₄的質量：100g-53g=47g
反應后所得溶液的質量：100g+202g+（100ml×1.2g/mL）-22g=400g
反應后所得溶質的質量：47g+71g=118g
反應后所得溶液的質量分數：

118g

400g

×100%=29.5%
故答案為：（1）22；
（2）答：100mL稀硫酸中溶質的質量是49g，反應后所得溶液的溶質質量分數為29.5%．