碳酸钠(Na2CO3)俗称苏打,是一种白色固体,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等.它能与稀硫酸等酸反应生成CO2.(Na2CO3与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+CO2↑+H2O)现将100gNa2CO3固体粉末(含有Na2SO4杂质)加入202g水中,完全溶解,再加入100mL稀硫酸(密度为1.2g/mL),恰好完全反应后使气体全部逸出,固体粉末的质量与产生CO2体积的关系如图(该状况下,CO2的密度为2g/L).通过计算:
(1)生成CO2的质量是______g;
(2)求100mL稀硫酸中溶质的质量和反应后所得溶液的溶质质量分数.
(1)由图象可知二氧化碳的体积为11L,则m(CO2)=11L×2g/L=22g;
(2)设100mL硫酸溶液中H2SO4的质量为x,100g混合固体粉末中含Na2CO3的质量为y,生成Na2SO4的质量为z.
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
106 98 142 44
y x z 22g
=106 y
=98 x
=142 z 44 22g
解得:x=49g,y=53g,z=71g
混合固体粉末中含Na2SO4的质量:100g-53g=47g
反应后所得溶液的质量:100g+202g+(100ml×1.2g/mL)-22g=400g
反应后所得溶质的质量:47g+71g=118g
反应后所得溶液的质量分数:
×100%=29.5%118g 400g
故答案为:(1)22;
(2)答:100mL稀硫酸中溶质的质量是49g,反应后所得溶液的溶质质量分数为29.5%.