Question

在我國青海湖地區有一種說法：冬天撈堿，夏天曬鹽．這里的堿是指Na₂CO₃，鹽是指NaCl．人們從鹽湖中撈得的Na₂CO₃會含有少量的NaCl．某研究性學習小組稱取含NaCl的Na₂CO₃固體25.0g，將其配制成溶液，再向其中逐滴加入足量的7.3%的稀鹽酸至恰好完全反應，共收集到8.8gCO₂氣體．計算原固體中Na₂CO₃的質量分數和反應后所得溶液的溶質質量分數．

Answer 1

分析：碳酸鈉與鹽酸反應放出二氧化碳而氯化鈉不與鹽酸反應，根據反應的化學方程式，由生成二氧化碳的質量可計算樣品中碳酸鈉的質量，碳酸鈉的質量與樣品質量的比可計算原固體中Na₂CO₃的質量分數；
反應后所得溶液為氯化鈉溶液，其中氯化鈉由原樣品中氯化鈉和反應生成氯化鈉兩部分所組成；由生成二氧化碳質量可計算出生成的氯化鈉的質量，樣品質量與碳酸鈉質量差則為樣品中氯化鈉的質量，兩部分氯化鈉的質量和與所得溶液的質量比可計算反應后所得溶液的溶質質量分數，其中反應后所得溶液質量可利用質量守恒定律計算求得．

解答：解：設樣品中碳酸鈉的質量為x，生成二氧化碳8.8g，生成氯化鈉的質量為y，消耗HCl的質量為z，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73   117       44
x        z    y        8.8g

106

x

=

44

8.8g

        x=21.2g

117

y

=

44

8.8g

        y=23.4g

73

z

=

44

8.8g

         z=14.6g
原固體中Na₂CO₃的質量分數=

21.2g

25.0g

×100%=84.8%
消耗稀鹽酸的質量=14.6÷7.3%=200g
反應后所得溶液的溶質質量分數=

25.0g-21.2g+23.4g

25.0g+200g-8.8g

×100%=12.6%
答：原固體中Na₂CO₃的質量分數為84.8%；反應后所得溶液的溶質質量分數為12.6%．

點評：根據化學方程式可以表示反應中各物質的質量比，由反應中任意物質的質量可計算出反應中其它物質的質量．