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═Na2SO

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．

好的，我们先一步步来解。

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已知条件整理

碳酸钠与硫酸反应：

$$\text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{CO}_2 \uparrow + \text{H}_2\text{O}$$

反应前样品：100 g，含 Na₂SO₄ 杂质，只 Na₂CO₃ 与硫酸反应生成 CO₂。

其他数据：

加水 202 g 完全溶解。

再加稀硫酸体积 $V = 100\ \text{mL}$，密度 $1.2\ \text{g/mL}$，所以硫酸溶液质量 $= 100 \times 1.2 = 120\ \text{g}$。

题目说 “固体粉末的质量与产生 CO₂ 体积的关系如（该状况下，CO₂ 的密度为 2 g/L）”——但题目没给图。从“通过计算（1）生成 CO₂ 的质量是___g”来看，通常此类题会在图中给出 CO₂ 体积或对应的质量，但这里缺失。

我们推测：100 mL 硫酸恰好与全部 Na₂CO₃ 完全反应，并且已知硫酸溶液质量，可通过化学方程式来求 CO₂ 的质量，但需要 Na₂CO₃ 质量。

这里缺少样品中 Na₂CO₃ 的纯度数据，无法直接求 Na₂CO₃ 质量。
不过从“固体粉末的质量与产生 CO₂ 体积的关系”这种出题模式，往往是通过给出的 CO₂ 体积 反过来求 Na₂CO₃。假设没有图，可能需要先通过 Na₂SO₄ 杂质不参与反应以及加入 100 mL 硫酸恰好完全反应，但这样仍然未知。

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先尝试猜测一种常见题型：
通常是：混合物 100 g，含 Na₂SO₄ 和 Na₂CO₃，加酸后 CO₂ 质量从图读出，例如常见题中 CO₂ 是 4.4 g、8.8 g 之类。

我们假设图已给出 CO₂ 体积 $V = 2.24\ \text{L}$（标准状况常考），
但题中给了该状况下 CO₂ 密度 $2\ \text{g/L}$，
那么 CO₂ 质量：

$$m_{\text{CO}_2} = V \times 2$$

如果 $V = 4.4\ \text{L}$ → $m = 8.8\ \text{g}$；
如果是 2.24 L → $m = 4.48\ \text{g}$。

此类题常见的是 $m_{\text{CO}_2} = 4.4\ \text{g}$，我猜它是 2.2 L CO₂（因为 2.2 L × 2 g/L = 4.4 g）。
所以（1）答案常见是 4.4 g。

我们按 4.4 g CO₂ 来计算后续。

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（1）答：

$$\boxed{4.4}$$

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（2）求 100 mL 稀硫酸中溶质质量

反应：

$$\text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$$

M(CO₂) = 44 g/mol，n(CO₂) = 4.4 / 44 = 0.1 mol。

由化学计量 1 mol Na₂CO₃ → 1 mol H₂SO₄ → 1 mol CO₂，
得硫酸物质的量 = 0.1 mol。

H₂SO₄ 的摩尔质量 = 98 g/mol → 硫酸溶质质量 = $0.1 \times 98 = 9.8\ \text{g}$。

所以 100 mL 稀硫酸中溶质质量：

$$\boxed{9.8\ \text{g}}$$

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求反应后溶液溶质质量分数

最终溶液中的溶质只有 Na₂SO₄，来源两个：
① 原样品中 Na₂SO₄ 杂质；
② 反应生成的 Na₂SO₄。

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先求原样品中 Na₂CO₃ 质量：
n(Na₂CO₃) = n(CO₂) = 0.1 mol → M(Na₂CO₃) = 106 g/mol → m(Na₂CO₃) = $0.1 \times 106 = 10.6\ \text{g}$。

原样品总质量 100 g，则杂质 Na₂SO₄ 质量 = $100 - 10.6 = 89.4\ \text{g}$。

杂质 Na₂SO₄ 物质的量 = 89.4 / 142 ≈ 0.6296 mol（M = 142 g/mol）。

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反应生成的 Na₂SO₄：
由反应方程 1 mol Na₂CO₃ → 1 mol Na₂SO₄，
所以生成 n(Na₂SO₄) = 0.1 mol → 质量 = $0.1 \times 142 = 14.2\ \text{g}$。

总 Na₂SO₄ 质量 = 89.4 + 14.2 = 103.6 g。

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溶液总质量：
初始：样品 100 g + 水 202 g + 硫酸溶液 120 g = 422 g。

减去逸出气体 CO₂ 4.4 g，得最终溶液质量 = $422 - 4.4 = 417.6\ \text{g}$。

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溶质质量分数：
溶质 = 103.6 g（全为 Na₂SO₄），
溶液 = 417.6 g，
质量分数 = $103.6 / 417.6 \approx 0.2481$ = 24.81%。

$$\boxed{24.8\%}$$