Question

將碳酸鈉晶體（Na₂CO₃?10H₂O）和氯化鈉的固體混合物30g，放入一定量的質量分數為10%的鹽酸中，恰好完全反應，生成4.4g氣體．求：
（1）原混合物中碳酸鈉晶體的質量；
（2）反應后溶液中溶質的質量分數；
（3）原混合物中鈉元素的質量分數．

Answer 1

分析：（1）碳酸鈉與鹽酸反應可放出氣體二氧化碳，根據反應的化學方程式，由生成二氧化碳的質量計算參加反應的HCl質量、碳酸鈉的質量及生成氯化鈉的質量；利用碳酸鈉晶體中碳酸鈉的質量分數與碳酸鈉的質量計算出混合物中碳酸鈉晶體的質量；
（2）反應后溶液為氯化鈉溶液，其中溶質氯化鈉質量為混合物中氯化鈉與反應生成氯化鈉質量和，反應后溶液的質量=混合物的質量+稀鹽酸的質量-放出氣體二氧化碳的質量，其中稀鹽酸的質量可由HCl質量與溶液的質量分數計算；
（3）依據反應前后元素的質量守恒，混合物中鈉元素的質量=生成的氯化鈉中鈉元素的質量+原混合物中鈉元素的質量，再據質量分數計算．

解答：解：設原混合物中Na₂CO₃的質量為X，參加反應的鹽酸中氯化氫的質量為Y，生成氯化鈉的質量為Z．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73    117      44
X        Y     Z      4.4g

106

X

=

44

4.4g

     X=10.6g

73

Y

=

44

4.4g

      Y=7.3g

117

Z

=

44

4.4g

    Z=11.7g
（1）碳酸鈉晶體的質量為：10.6g÷

106

286

=28.6g
（2）加入鹽酸的質量為：7.3g÷10%=73g
反應后溶液中溶質的質量分數為：

11.7g+(30g-28.6g)

30g+73g-4.4g

×100%=

13.1g

98.6g

×100%≈13.3%
（3）原混合物中氯化鈉的質量是30g-28.6g=1.4g，生成的氯化鈉為11.7g，所以原混合物中鈉元素的質量是（1.4g+11.7g）×

23

58.5

×100%≈5.15g
則原混合物中鈉元素的質量分數是

5.15g

30g

×100%=17.2%
答：（1）原混合物中碳酸鈉晶體的質量為28.6g；（2）反應后溶液中溶質的質量分數為13.3%；（3）原混合物中鈉元素的質量分數為17.2%．

點評：根據方程式中物質的質量比，有一種物質的質量可以計算另一種物質的質量，要根據題意細心分析解答．