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将碳酸钠和硫酸钠的固体混合物6g,放入烧杯中,再加入一定量的稀硫酸,在一定时间内恰好完全反应,无固体剩余,所得溶液溶质质量分数为19.5%,反应的时间(t)和烧杯及其所盛物质总质量(m)的关系如图所示.
(1)生成气体的质量为______.
(2)求6g固体混合物中碳酸钠的质量.
(3)根据所给条件能计算出所加稀硫酸的溶质质质量分数吗?______(填“能”或“不能”),如能,需要分别计算纯净物______的质量;如不能,你认为只要知道______的值就可以计算了(如果“能”,此空不填).

解:(1)根据烧杯中所盛物质的质量曲线,反应放出二氧化碳的质量=62.2g-60.0g=2.2g;
故答案为:2.2g;
(2)设原混合物中碳酸钠的质量为x.
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
106 44
x 2.2g

x=5.3g
答:6g固体混合物中碳酸钠的质量为5.3g;
(3)设参加反应硫酸的质量为a,反应生成硫酸钠的质量为b
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
98 142 44
a b 2.2g
= a=4.9g
= b=7.1g
则反应后所得硫酸钠溶液的质量==40g
所加稀硫酸溶液的质量=40g+2.2g-6g=36.2g
所加稀硫酸的溶质质质量分数=×100%≈13.5%
故答案为:能;H2SO4和Na2SO4
分析:向碳酸钠和硫酸钠的混合物中加入稀硫酸,碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,由于放出气体二氧化碳而使烧杯内所盛物质的总质量减小,质量减小的值即反应放出的二氧化碳的质量;
根据反应的化学方程式,由放出二氧化碳的质量可计算混合物中碳酸钠的质量;
要计算所加稀硫酸的溶质质量分数,需要知道所加稀硫酸的质量和稀硫酸中硫酸的质量,而硫酸的质量可由反应放出二氧化碳气体的质量求得;要求得所加稀硫酸的质量,可根据质量守恒定律,所加稀硫酸的质量=反应后所得溶液质量+放出气体二氧化碳的质量-固体混合物的质量.
点评:根据质量守恒定律,反应后所得溶液的质量=所加稀硫酸的质量+固体混合物的质量-放出气体的质量.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物,是实验室常用的干燥剂。相关信息如下图所示。同学们为确认一瓶久置的“碱石灰”(可能已部分变质或全部变质)样品的成分,进行如下探究。

[提出问题]实验室中久置的碱石灰样品的成分是什么?

[进行猜想] 久置的碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2、CaCO3等成分。用化学方程式表示样品中含有Ca(OH)2或Na2CO3可能含有的原因           (写一个)

[探究过程]

试回答下列问题:

(1)操作①的名称是       ,溶液C中一定含       离子。

(2)溶液A中加入CaCl2溶液后产生固体,说明样品中一定含有            ,反应的方程式为        

(3)向溶液A中加入CaCl2溶液后,证明CaCl2溶液过量的方法是        

[实验结论]

依据上述实验操作过程及现象,综合对滤液和固体成分的探究,下列对样品成分的分析正确的是       (填序号)

①样品中一定含NaOH        ②样品中一定含Na2CO3       ③样品中含NaOH、CaO中的一种或两种

 [拓展延伸]

为测定实验室中一瓶变质的烧碱中NaOH的含量,某同学取适量的烧碱样品,溶于一定量的水得到200g溶液;再加入200g稀硫酸(足量)充分搅拌到不再放出气泡为止,称量溶液为395.6g。请分析计算:

(1)反应产生的CO2的质量为        g。

(2)若所取烧碱样品为50.0g,则样品中NaOH的质量分数是多少?(写出计算过程)

       

(3)用同浓度的硫酸,分别与未变质、部分变质、或全部变质(杂质都是Na2CO3)的烧碱样品反应,需要硫酸的质量都相等。从钠元素质量守恒的角度解释其原因是:         

【解析】[进行猜想]生成氢氧化钙的方程式为CaO+H2O═Ca(OH)生成碳酸钠的方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O

[探究过程]

(1)将固液分离的操作为过滤,酚酞变红了,说明溶液显碱性,故溶液中一定含有OH

(2)能与氯化钙反应的是碳酸钠,其反应方程式为Na2CO3+CaCl2═2NaCl+CaCO3

(3)可以取溶液C于试管中滴加碳酸钠溶液,有白色沉淀生成,则说明CaCl2溶液已过量

[实验结论]因为加水后烧杯壁变热说明样品中含有氢氧化钠或者是氧化钙,或者是二者都有,加入氯化钙生成白色沉淀说明样品中一定含有碳酸钠,综合以上分析,故选②③

[拓展延伸]

(1)根据质量守恒定律可求出反应产生的CO2的质量为200g+200g-395.6g=4.4g

(2)根据二氧化碳的质量为4.4克就可以计算了,根据化学反应方程式计算,即可得出样品中碳酸钠的质量,继而得出原样品中氢氧化钠的质量,具体步骤见答案。

(3)氢氧化钠和碳酸钠都是每46g钠元素生成142g硫酸钠,消耗98g硫酸

 

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科目:初中化学 来源:2011-2012学年度江苏省南京市溧水县第二学期第二次调研测试化学试卷(解析版) 题型:计算题

碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物,是实验室常用的干燥剂。相关信息如下图所示。同学们为确认一瓶久置的“碱石灰”(可能已部分变质或全部变质)样品的成分,进行如下探究。

[提出问题]实验室中久置的碱石灰样品的成分是什么?

[进行猜想] 久置的碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2、CaCO3等成分。用化学方程式表示样品中含有Ca(OH)2或Na2CO3可能含有的原因           (写一个)

[探究过程]

试回答下列问题:

(1)操作①的名称是       ,溶液C中一定含       离子。

(2)溶液A中加入CaCl2溶液后产生固体,说明样品中一定含有            ,反应的方程式为        

(3)向溶液A中加入CaCl2溶液后,证明CaCl2溶液过量的方法是        

[实验结论]

依据上述实验操作过程及现象,综合对滤液和固体成分的探究,下列对样品成分的分析正确的是       (填序号)

①样品中一定含NaOH        ②样品中一定含Na2CO3       ③样品中含NaOH、CaO中的一种或两种

 [拓展延伸]

为测定实验室中一瓶变质的烧碱中NaOH的含量,某同学取适量的烧碱样品,溶于一定量的水得到200g溶液;再加入200g稀硫酸(足量)充分搅拌到不再放出气泡为止,称量溶液为395.6g。请分析计算:

(1)反应产生的CO2的质量为        g。

(2)若所取烧碱样品为50.0g,则样品中NaOH的质量分数是多少?(写出计算过程)

       

(3)用同浓度的硫酸,分别与未变质、部分变质、或全部变质(杂质都是Na2CO3)的烧碱样品反应,需要硫酸的质量都相等。从钠元素质量守恒的角度解释其原因是:         

【解析】[进行猜想]生成氢氧化钙的方程式为CaO+H2O═Ca(OH)生成碳酸钠的方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O

[探究过程]

(1)将固液分离的操作为过滤,酚酞变红了,说明溶液显碱性,故溶液中一定含有OH

(2)能与氯化钙反应的是碳酸钠,其反应方程式为Na2CO3+CaCl2═2NaCl+CaCO3

(3)可以取溶液C于试管中滴加碳酸钠溶液,有白色沉淀生成,则说明CaCl2溶液已过量

[实验结论]因为加水后烧杯壁变热说明样品中含有氢氧化钠或者是氧化钙,或者是二者都有,加入氯化钙生成白色沉淀说明样品中一定含有碳酸钠,综合以上分析,故选②③

[拓展延伸]

(1)根据质量守恒定律可求出反应产生的CO2的质量为200g+200g-395.6g=4.4g

(2)根据二氧化碳的质量为4.4克就可以计算了,根据化学反应方程式计算,即可得出样品中碳酸钠的质量,继而得出原样品中氢氧化钠的质量,具体步骤见答案。

(3)氢氧化钠和碳酸钠都是每46g钠元素生成142g硫酸钠,消耗98g硫酸

 

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