Question

向盛有20.0g含杂质的碳酸氢钠固体（NaHCO₃）的烧杯中，加入100.5g硫酸溶液恰好反应（杂质不反应）．反应过程用精密仪器测得烧杯连同药品的质量（m）与反应时间（t）的关系如图所示．烧杯连同药品的起始质量为200.0g．反应的化学方程式为：
2NaHCO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑
回答下列问题：
（1）当碳酸氢钠与硫酸溶液恰好完全反应时，所需的时间约为______．
（2）当碳酸氢钠与硫酸溶液完全反应时，所产生二氧化碳的质量为______．
（3）计算含杂质的碳酸氢钠固体中碳酸氢钠的纯度．

Answer 1

（1）根据题给图示，碳酸氢钠与硫酸溶液恰好完全反应时，所需的时间是4s，因为此时以后烧杯连同药品的质量不再变化；故填：4s；
（2）根据题意及题给图示，烧杯连同药品的起始质量为200.0g，碳酸氢钠与硫酸溶液恰好完全反应后烧杯连同药品的质量为193.4g，由质量守恒定律求得生成二氧化碳的质量为：200.0g-193.4g=6.6g；故填：6.6g；
（3）设碳酸氢钠的质量为x
2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑
168 88
x 6.6g

168

x

=

88

6.6g

x=12.6g
含杂质的碳酸氢钠固体中碳酸氢钠的纯度=

12.6g

20g

×100%=63%
答：含杂质的碳酸氢钠固体中碳酸氢钠的纯度为63%．