Question

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，得到如圖部分數據和圖象（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

【答案】分析：（1）根據反應的圖象可知，在加入80g稀鹽酸即第4次加入后，恰好反應完全，此后再加稀鹽酸也不再會反應放出二氧化碳了；因此，前四次實驗稀鹽酸都得到充分反應；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，據此規律可推斷a值；
（2）先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，根據二氧化碳的質量寫方程式計算出每20克稀鹽酸可消耗Na₂CO₃質量和生成NaCl質量；然后計算第5次實驗后氯化鈉的總質量以及溶液的總質量；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．
解答：解：（1）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；
故答案為：56.48g；
（2）每20克稀鹽酸反應后產生M（CO₂）=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
==
x=4.24g； y=4.68g；
純堿中雜質NaCl=20g-4.24g×4=3.04g；
所得溶液中NaCl總質量=4.68g×5+3.04g=26.44g；
所得溶液中NaCl溶液總質量=20g+100g+4.24g-1.76g×5=115.44g；
16%的NaCl溶液的質量為：=165.25g；
則需要加水質量為165.25g-115.44g=49.81g；
答：還需要向溶液中加入水49.81g．
點評：分析實驗室數據時，根據質量守恒定律可發現每次加入鹽酸所放出氣體的質量，由此計算出每次完全反應所放出二氧化碳的質量；再以二氧化碳的質量為突破口來解答即可．