Question

（3分）現有一瓶純堿樣品其中含有少量NaCl雜質，課外化學小組同學將100g鹽酸分5次加入到20g純堿樣品中，得到如下部分數據和圖象(假設產生的氣體全部逸出)。

次數	第1次	第2次	第3次
加入鹽酸的質量/g	20	20	20
燒杯中剩余物的質量/g	38.24	a	74.72

請計算：
（1）第2次加入鹽酸后，a為___ ____g。
（2）16%的NaCl溶液可用于生物小組進行選種。欲將第5次實驗后的溶液配成16%的NaCl溶液，可先向此溶液中加入適量的碳酸鈉粉末，至無氣泡產生為止，這時還需要向溶液中加入水多少克？（假設實驗過程中溶液損失忽略不計）

Answer 1

（1）56.48g。 （2）49.81g

試題分析：（1）根據反應的圖象可知，在加入80g稀鹽酸時，即第4次加入稀鹽酸后，恰好完全反應，因為此后的二氧化碳質量就不再改變，即再加稀鹽酸也不再會反應放出二氧化碳了；因此，前四次實驗中，稀鹽酸都能全部充分反應；由此根據第1次反應的數據，可推知每加入20g稀鹽酸，充分反應后產生二氧化碳的質量。即每加入20g稀鹽酸會產生氣體的質量為20g+20g-38.24g=1.76g，所以，第2次加入20g稀鹽酸后，也會產生1.76g氣體；則第2次加入20g稀鹽酸后燒杯中剩余物的質量=20g+20g+20g-1.76g-1.76g=56.48g。
（2）根據表格數據計算出每反應掉20g稀鹽酸所產生二氧化碳的質量為1.76g，利用化學方程式可計算出每20g稀鹽酸可消耗Na₂CO₃質量和生成NaCl質量，注意第5次的鹽酸沒有反應，故需要加入和前四次反應相同量的碳酸鈉來反應掉剩余的鹽酸；然后計算第5次實驗后氯化鈉的總質量（原樣品中的氯化鈉和每次反應生成的氯化鈉）以及溶液的總質量，據此計算16%的氯化鈉溶液總質量與反應后所得氯化鈉溶液質量差即為還需加水量。
解:每20克稀鹽酸反應后產生二氧化碳的質量=20g+20g-38.24g=1.76g
設每20克稀鹽酸可消耗Na₂CO₃質量為x ,生成NaCl質量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         117    44
X            y     1.76g
106：44=x：1.76g
117：44=y：1.76g
解得，x=4.24g，y=4.68g
則純堿樣品中的雜質NaCl的質量=20g-4.24g×4=3.04g
故所得溶液中NaCl總質量=4.68g×5+3.04g=26.44g
所得NaCl溶液總質量=20g+100g+4.24g-1.76g×5=115.44g
則16%的NaCl溶液的質量為26.44g÷16%=165.25g；
則需要加水質量為165.25g-115.44g=49.81g。
答:需要加水質量約為49.81g。
點評：此題是關于化學方程式及溶質質量分數的計算題，主要是利用圖表及反應方程式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力；解題的關鍵是要明確所求溶液的溶質是什么，有幾部分組成；然后根據相關的化學反應方程式，并依據已知量對未知的應求量進行求解計算即可，注意解題要規范。