Question

為測定某變質燒堿樣品中NaOH的質量分數，取一定量的該燒堿樣品于試管中，向樣品中逐滴加入過量的稀鹽酸，產生的氣體與所加入稀鹽酸質量關系如下圖所示：
（1）計算該燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數．
（2）求樣品與稀鹽酸恰好反應時所得溶液中溶質的質量分數為多少？

Answer 1

解：（1）從圖象可以看出，加入鹽酸總共生成二氧化碳的質量是2.2g，
設碳酸鈉的質量為x，與碳酸鈉反應的氯化氫的質量為y，生成氯化鈉的質量為z，則：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 73 117 44
x y z 2.2g

解得：x=5.3g； y=3.65g；z=5.85g
所以鹽酸的質量分數為：×100%=7.3%；
根據圖中分析可以知道和氫氧化鈉反應的鹽酸的質量為100g×7.3%=7.3g
設7.3g氯化氫消耗氫氧化鈉的質量為a，生成氯化鈉的質量為b，則：
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40 36.5 58.5
a 7.3g b
、
解得：a=8g，b=11.7g；
∴樣品中氫氧化鈉的質量分數為=×100%=60.2%；
（2）反應的溶液為氯化鈉溶液，其中氯化鈉的質量為：5.85g+11.7g=17.55g；
反應后溶液的質量為：5.3g+8g+150g-2.2g=161.1g；
所以氯化鈉溶液的質量分數為：×100%=10.9%．
答：（1）計算該燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數為60.2%；
（2）求樣品與稀鹽酸恰好反應時所得溶液中溶質的質量分數為10.9%．
故答案為：（1）60.2%；
（2）10.9%．
分析：分析圖象可知，剛開始一段時間雖然加入了鹽酸，但是沒有生成二氧化碳氣體，說明鹽酸和燒堿發生了反應，從圖象可以看出生成二氧化碳的質量是2.2克，寫出化學方程式并代入數據計算碳酸鈉的質量和碳酸鈉反應的氯化氫的質量，然后結合氯化氫和氫氧化鈉反應的化學方程式求算出氫氧化鈉的質量，然后結合溶質的質量分數的公式計算出反應后的溶液的質量分數，可以據此完成該題的解答．
點評：培養學生的看圖能力，能夠判斷二氧化碳的質量和反應的過程，理清反應過程各物質的質量之間的關系，注意計算的格式和規范．