Question

15．硫酸是工農業(yè)生產中使用非常廣泛的一種試劑，實驗室用質量分數(shù)為98%的濃硫酸（密度為1.84g/cm³）配制49g質量分數(shù)為20%（密度為1.14g/cm³）的硫酸．
（1）經計算，所需水的質量為39g．
（2）量取上述體積的濃硫酸選用的儀器為10mL的量筒和膠頭滴管．
（3）稀釋濃硫酸時的操作為把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌．
（4）已知Na₂CO₃與硫酸反應分兩步進行，
第一步反應為：2NaCO₃+H₂SO₄=2NaHCO₃+Na₂SO₄，
第二步反應為：2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O，
現(xiàn)取Na₂CO₃溶液100g，逐滴滴入上述稀硫酸直到過量，反應過程中產生氣體質量與加入的硫酸質量關系如圖所示．試計算：Na₂CO₃溶液的溶質質量分數(shù)為10.6%．

Answer 1

分析 （1）根據溶液稀釋前后溶質的質量不變，結合題意進行分析解答．
（2）從減小實驗誤差的角度去選擇量筒的量程，量筒量程選擇的依據有兩點：一是保證測量一次，二是量程要與液體的取用量最接近．
（3）根據濃硫酸的稀釋方法（酸入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪）進行分析解答；
（4）根據題干提供的信息結合化學方程式進行分析解答即可．

解答 解：（1）設所需98%的濃硫酸的質量為x，根據溶液稀釋前后溶質的質量不變，
則49g×20%=x×98%    x=10g．
所需水的質量為49g-10g=39g．
所需98%的濃硫酸的體積為10g÷1.84g/cm³≈5.4cm³（5.4mL）．
故填：39；
（2）從減小實驗誤差的角度去選擇量筒的量程，量筒量程選擇的依據有兩點：一是保證測量一次，二是量程要與液體的取用量最接近．量取5.4mL濃硫酸，應選用的儀器為10mL的量筒；當接近刻度線時要改用膠頭滴管滴加至刻度線，故要同時選擇10mL的量筒和膠頭滴管，故填：10mL的量筒和膠頭滴管；
（3）稀釋濃硫酸時，要把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌，以使熱量及時地擴散，故填：把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌；
（4）當所取樣品完全反應時，生成氣體的質量為4.4g．
設碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                                             44
x                                                 4.4g
$\frac{106}{44}=\frac{x}{4.4g}$
x=10.6g
碳酸鈉溶液的溶質質量分數(shù)為：$\frac{10.6g}{100g}×100%$=10.6%
故填：10.6%．

點評 本題考查的是溶液的稀釋以及根據化學方程式的計算的知識，完成此題，可以依據已有的知識進行．