Question

15．侯德榜是我國制堿關于的先驅者，他為純堿工業的發展做出來杰出的貢獻．某化學興趣小組的甲乙丙三位同學對一份用侯氏制堿法制得的純堿樣品（所含雜質為氯化鈉）進行純度測定，數據如圖表：

	甲	乙	丙
所取樣品質量	25g	30g	25g
加入的鹽酸質量	100g	100g	150g
充分反應后溶液質量	116.2g	121.2g	166.2g

（1）若用溶質質量分數為36.5%的濃鹽酸配制實驗所需鹽酸200g，需濃鹽酸和水的質量比為2：3．
（2）寫出發生反應的化學方程式2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O．
（3）該樣品中的碳酸鈉的含量為84.8%．
（4）向恰好反應后的溶液中加入83.8g水后，所得溶液的質量分數為13.6%．
（5）若用該純堿樣品中的碳酸鈉制取200t含雜質15.2%的燒堿（假設生產過程中無損失），需要純堿的質量為264t．

Answer 1

分析 （1）根據溶質質量=溶液質量×溶質質量分數，溶劑質量=溶液質量-溶質質量進行分析；
（2）根據碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳進行分析；
（3）根據甲、乙實驗中，生成二氧化碳的質量都是8.8g，說明乙中樣品過量進行分析；
（4）根據甲、丙實驗中，生成二氧化碳的質量都是8.8g，說明丙中鹽酸過量，由此可知，甲中的碳酸鈉和稀鹽酸恰好完全反應，再根據提供的數據可以進行相關方面的計算；
（5）根據碳酸鈉和氫氧化鈉之間的轉化關系和題中的數據進行解答．

解答 解：設甲中稀鹽酸中的氯化氫質量為x，碳酸鈉質量為y，生成氯化鈉的質量為z，
甲中反應生成二氧化碳的質量為：25g+100g-116.2g=8.8g，
2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O，
73    106   117   44
x      y     z    8.8g
$\frac{73}{x}$=$\frac{106}{y}$=$\frac{117}{z}$=$\frac{44}{8.8g}$，
x=14.6g，y=21.2g，z=23.4g，
（1）設設需要濃鹽酸質量為m，
由計算可知，100g稀鹽酸中含有14.6g氯化氫，則200g稀鹽酸中含有29.2g氯化氫，
根據題意有：m×36.5%=29.2g，
m=80g，
需要水的質量為：200g-80g=120g，
需濃鹽酸和水的質量比為：80g：120g=2：3；
（2）發生反應的化學方程式為：2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
（3）該樣品中的碳酸鈉的含量為：$\frac{21.2g}{25g}$×100%=84.8%；
（4）向恰好反應后的溶液中加入83.8g水后，所得溶液的質量分數為：$\frac{25g-21.2g+23.4g}{116.2g+83.8g}$×100%=13.6%；
（5）設需要純堿的質量為m，
     Na₂CO₃----2NaOH
     106         80
m×84.8%      200t×（1-15.6%）
    $\frac{106}{m×84.8%}$=$\frac{80}{200t×（1-15.6%）}$
       m=264t
故答案為：（1）2：3；
（2）發生反應的化學方程式為：2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
（3）該樣品中的碳酸鈉的含量為：$\frac{21.2g}{25g}$×100%=84.8%；
（4）向恰好反應后的溶液中加入83.8g水后，所得溶液的質量分數為：$\frac{25g-21.2g+23.4g}{116.2g+83.8g}$×100%=13.6%；
（5）264t．

點評 本題主要考查了化學方程式的有關計算，難度較大，需要找準各個量之間的關系，才能正確解答．