Question

4．向26.4g硫酸鈉和碳酸鈉的混合物中滴加硫酸溶液，直到不再產生氣體為止（假設氣體全部逸出），共用去98g質量分數為10%的硫酸溶液．求：
（1）原混合物中碳酸鈉的質量分數． 
（2）反應后溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 根據稀硫酸的質量計算出Na₂CO₃的質量，進而求出混合物中Na₂SO₄的質量；第二小問反應后溶液中的溶質Na₂SO₄的包括混合物中自有的和反應生成的兩部分，反應后溶液的總質量等于加進去的固體混合物的質量加上加進去的稀硫酸的質量減去生成的氣體的質量，最后用反應后溶液中溶質的質量除以反應后溶液的質量即可；據此解答．

解答 解：
（1）由題意，設原混合物中碳酸鈉的質量為x，生成Na₂SO₄的質量為y，生成CO₂質量為z，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106    98    142   44
x   98g×10%  y     z
$\frac{106}{x}=\frac{98}{98g×10%}=\frac{142}{y}=\frac{44}{z}$
x=10.6g
y=14.2g
z=4.4g
原混合物中碳酸鈉的質量分數：$\frac{10.6g}{26.4g}×100%$=40.2%
后溶液中Na₂SO₄的總質量為15.8g+14.2g=30 g
反應后溶液中溶質的質量分數為$\frac{30g}{26.4g+98g-4.4g}×100%$=25%
答案：
（1）原混合物中碳酸鈉的質量分數為40.2%；
（2）反應后溶液中溶質的質量分數為25%．

點評 計算反應后溶液的溶質質量分數時，要注意原混合物中的硫酸鈉因溶解也是反應后溶液中溶質的一部分．根據質量守恒定律，反應質量所得溶液質量=固體混合物的質量+所加入稀硫酸的質量-反應放出二氧化碳的質量．