Question

我們家里常用純堿來蒸饅頭，純堿的主要成分是Na₂CO₃，純堿樣品中含有少量的氯化鈉．某實驗小組要測定該純堿中碳酸鈉（Na₂CO₃）的質量分數．現取該純堿樣品6g于燒杯中，逐滴加入10%的稀鹽酸至不再產生氣泡為止，使之恰好完全反應，共收集到2.2g二氧化碳氣體，其反應的化學方程式為：
Na₂CO₃+2HCl→2NaCl+H₂O+CO₂↑．試計算：（最終計算結果保留一位小數）
（1）純堿樣品中碳酸鈉的質量分數（寫出計算過程）．
（2）若用溶質質量分數為37%、密度為1.18g/cm³的濃鹽酸，配制上述反應所需用量的10%的稀鹽酸，需此濃鹽酸    mL．
（3）反應后所得氯化鈉溶液的溶質質量分數為（寫出計算式即可）．    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據二氧化碳的質量以及碳酸鈉與鹽酸反應的方程式，列比例式即可求得參加反應的碳酸鈉的質量以及反應生成的氯化鈉的質量；
（2）根據碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式計算出所需HCl的質量，然后計算出濃鹽酸的體積．
（3）由（1）求得反應生成的氯化鈉的質量，則氯化鈉的總質量為反應生成的氯化鈉加上樣品中原來有的氯化鈉；
根據質量守恒定律求得反應后溶液的質量；再根據溶質質量分數=×100%即可求得反應后所得氯化鈉溶液的溶質質量分數．
解答：解：（1）設原混和物中碳酸鈉的質量為x，生成NaCl的質量為y，參加反應的HCl為z
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106    73    117       44
x       z     y        2.2g
===；
解得：x=5.3g，y=5.85g，z=3.65g
則碳酸鈉的質量分數為：×100%═88.3%
（2）設配制上述反應所需用量的10%的稀鹽酸，需溶質質量分數為37%、密度為1.18g/cm³的濃鹽酸的體積為a，則a×1.18g/cm³×37%=3.65g
則a=8.36ml
（3）參加反應的鹽酸溶液的質量為：=36.5g．
反應后的溶質質量為：反應生成的氯化鈉加上樣品中原來有的氯化鈉，樣品中原有的氯化鈉質量為：6-5.3=0.7g，反應生成的氯化鈉為：5.85g
則溶質的質量為：5.85+0.7=6.55g
根據質量守恒定律，溶液的質量為：36.5g+5.3g-2.2g=39.6g
則溶質的質量分數為：×100%
答：純堿樣品中碳酸鈉的質量分數88.3%，配制上述反應所需用量的10%的稀鹽酸，需溶質質量分數為37%、密度為1.18g/cm³的濃鹽酸的體積為8.36ml，
所得氯化鈉溶液的溶質質量分數為×100%
點評：本題考查學生利用化學反應方程式的計算，利用二氧化碳的質量代入計算是關鍵，學生還應熟悉質量分數的計算．