Question

现有Na₂CO₃和Na₂SO₄的固体混合物共18g，将它放入98g20%的H₂SO₄溶液中，充分反应后溶液呈酸性；向此酸性溶液中再逐滴加入84g10%的Na₂CO₃溶液，恰好完全反应．计算所得溶液中溶质的质量分数．（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析：固体混合物溶于稀硫酸形成硫酸钠溶液，充分反应后溶液呈酸性表明硫酸过量，过量的硫酸与继续滴入的碳酸钠溶液恰好完全反应，因此反应后所得溶液为硫酸钠溶液，其中硫酸钠由两次所加碳酸钠与硫酸恰好完全反应生成硫酸钠与混合物中所含硫酸钠所构成．要计算所得溶液的质量分数，需要利用反应的化学方程式由所用硫酸的质量计算参加反应的碳酸钠的质量、生成硫酸钠的质量及放出二氧化碳质量，以求得混合物中硫酸钠的质量及反应后所得溶液质量．

解答：解：设参加反应的Na₂CO₃的质量为x，生成Na₂SO₄的质量为y，生成CO₂的质量为z．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106     98     142      44
x    98g×20%   y        z

106

x

=

98

98g×20%

=

142

y

=

44

z

x=21.2g  y=28.4g  z=8.8g
原固体混合物中Na₂CO₃质量为：21.2g-84g×10%=12.8g
Na₂SO₄总质量为：28.4g+（18g-12.8g）=33.6g
反应后所得溶液中硫酸钠的质量分数为：

33.6g

18g+98g+84g-8.8g

×100%=17.6%
答：反应后所得溶液中硫酸钠的质量分数为17.6%．

点评：根据质量守恒定律，反应后所得溶液的质量=固体混合物的质量+所加稀硫酸的质量+所滴加碳酸钠溶液的质量-放出二氧化碳的总质量．