Question

8．為了解某NaCl、Na₂C0₃固體混合物中Na₂C0₃與鹽酸的反應情況，張南同學取16g該混合物放入燒杯中，分五次加入稀鹽酸（每次加入稀鹽酸的質量為25g），待反應完全后，得到下表中相關數據，請分析表格中數據，回答下列問題．

加入稀鹽酸的次數	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
燒杯及反應后混合物的總質量/g	122.2	146.1	170.0	193.9	218.9

（1）寫出發生反應的化學方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）列出求解該混合物中碳酸鈉質量（x ）的比例式$\frac{106}{44}$=$\frac{x}{4.4g}$；
（3 ）前三次加酸后參加反應碳酸鈉質量占原混合物中碳酸鈉質量的百分比為75%；
（4）當加入稀鹽酸至固體混合物恰好完全反應時，若向所得不飽和溶液中加入59.4g蒸餾水，最終所得溶液中溶質的質量分數是10%；
（5）若用36.5%的濃鹽酸配制上述所需要的鹽酸，則需要加水的質量為100g．

Answer 1

分析 根據質量守恒定律可知，反應過程中質量減少是因為生成了二氧化碳，故根據減少的質量可以求生成二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量和反應的化學方程式，求出碳酸鈉和HCl的質量，進而求算對應的質量分數．

解答 解：碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
根據第二次和第三次以及第四次加入鹽酸都是減少1.1g，所以第一次也是減少1.1g，而第五次沒有減少，說明前四次已經恰好完全反應．所以生成二氧化碳的總質量為4.4g．
前四次每次反應掉的碳酸鈉質量相等，因而前三次反應掉的碳酸鈉的質量占總碳酸鈉的75%；
設恰好完全反應時參加反應的碳酸鈉的質量為x，HCl的質量為y，生成的氯化鈉的質量為z
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
106          73      117             44
x              y        z                4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{73}{y}$=$\frac{117}{z}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10.6g
y=7.3g
z=11.7g
所用鹽酸中HCl的質量分數為$\frac{7.3g}{25g×4}$×100%=7.3%
恰好完全反應時加入59.4g水得到的溶液的溶質的質量分數為：$\frac{16g-10.6g+11.7g}{16g+25g×4+59.4g-4.4g}$×100%=10%
設用36.5%的濃鹽酸配制7.3%稀鹽酸25g×5時需要的濃鹽酸的質量為a
36.5%a=7.3%×25g×5
a=25g
則需要加的水的質量為25g×5-25g=100g
故答案為：（1）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）$\frac{106}{44}$=$\frac{x}{4.4g}$；
（3 ） 75%；
（4）10%；
（5）100g．

點評 本題考查的是根據化學方程式的計算的知識，完成此題，可以依據題干提供的信息結合化學方程式進行．