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12. 某小苏打包装袋上标注的碳酸氢钠的含量为$99\%$,小丽同学对此产生了质疑。她取$9\ {g}$该小苏打样品于烧杯中,向其中加入$50\ {g}$稀硫酸,恰好完全反应后,称得烧杯中剩余物质的质量为$54.6\ {g}$。(已知:${2NaHCO_{3} + H_{2}SO_{4} = Na_{2}SO_{4} + 2CO_{2}\uparrow + 2H_{2}O}$,其他成分不与稀硫酸反应)
(1) 计算反应中产生${CO_{2}}$的质量为
(2) 请计算该小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数,并判断包装袋上碳酸氢钠含量的标注是否准确。(写出计算过程及结果,结果精确到$0.1\%$)
(1) 计算反应中产生${CO_{2}}$的质量为
4.4
${g}$;(2) 请计算该小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数,并判断包装袋上碳酸氢钠含量的标注是否准确。(写出计算过程及结果,结果精确到$0.1\%$)
答案
(1) $4.4$
(2) 质量分数为$93.3\%$，标注不准确。
解析
(1)
反应中产生$CO_2$的质量为：
$9\ {g} + 50\ {g} - 54.6\ {g} = 4.4\ {g}$
(2)
设样品中碳酸氢钠的质量为$x$。
根据化学方程式：
$2NaHCO_3 + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + 2CO_2 \uparrow + 2H_2O$
摩尔质量关系：
$2 × 84\ {g} \ \ NaHCO_3 \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2 × 44\ {g} \ \ CO_2$
$x \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4.4\ {g}$
比例关系：
$\frac{2 × 84\ {g}}{2 × 44\ {g}} = \frac{x}{4.4\ {g}}$
解得：
$x = \frac{2 × 84\ {g} × 4.4\ {g}}{2 × 44\ {g}} = 8.4\ {g}$
碳酸氢钠的质量分数为：
$\frac{8.4\ {g}}{9\ {g}} × 100\% \approx 93.3\%$
包装袋标注碳酸氢钠含量为$99\%$，实际质量分数为$93.3\%$，因此标注不准确。
最终
反应中产生$CO_2$的质量为：
$9\ {g} + 50\ {g} - 54.6\ {g} = 4.4\ {g}$
(2)
设样品中碳酸氢钠的质量为$x$。
根据化学方程式：
$2NaHCO_3 + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + 2CO_2 \uparrow + 2H_2O$
摩尔质量关系：
$2 × 84\ {g} \ \ NaHCO_3 \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2 × 44\ {g} \ \ CO_2$
$x \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4.4\ {g}$
比例关系：
$\frac{2 × 84\ {g}}{2 × 44\ {g}} = \frac{x}{4.4\ {g}}$
解得：
$x = \frac{2 × 84\ {g} × 4.4\ {g}}{2 × 44\ {g}} = 8.4\ {g}$
碳酸氢钠的质量分数为：
$\frac{8.4\ {g}}{9\ {g}} × 100\% \approx 93.3\%$
包装袋标注碳酸氢钠含量为$99\%$，实际质量分数为$93.3\%$，因此标注不准确。
最终
