Question

某碳酸鈉固體樣品中含有少量氯化鈉．研究性學習小組的同學在探究該固體混合物中碳酸鈉的質量分數時，設計并完成以下實驗．
①取質量為a g的三個燒杯，各盛放質量分數相同的稀鹽酸25g；
②向三個燒杯中分別放入質量不同的固體樣品；
③充分反應后，稱量燒杯和剩余物的質量．實驗數據如下表．

所稱量的物質	實驗1	實驗2	實驗3
燒杯+稀鹽酸（g）	a+25	a+25	a+25
加入的固體樣品（g）	3.2	6.6	7.6
充分反應后，燒杯+剩余物（g）	a+27.1	a+29.4	a+30.4

問：三次實驗中，稀鹽酸完全反應的是（填實驗序號）______．
求：（1）該固體樣品中含碳酸鈉的質量分數；
（2）所用鹽酸溶液的質量分數．

Answer 1

【答案】分析：比較實驗2和實驗3可以知道加入固體樣品實驗3比實驗2多1g，而剩余的固體的質量也是1g，所以可以判斷實驗2中的鹽酸完全反應，比較實驗1和實驗2可以知道：實驗2加入的固體比實驗1中多加了3.4g固體樣品，而反應后溶液只增加了2.3g，說明實驗1中的3.2g樣品中的碳酸鈉全部發生了反應，所以綜合以上的分析可以得出實驗1中的固體樣品完全反應，可以據此結合化學方程式來進行求解．
解答：解：比較實驗2和實驗3可以知道加入固體樣品實驗3比實驗2多1g而剩余的固體的質量也是1g，所以可以判斷實驗3中的鹽酸完全反應，比較實驗1和實驗2可以知道實驗2加入的固體比實驗1中多加了3.4g固體樣品，而反應后溶液只增加了2.3g說明實驗1中的3.2g樣品中的碳酸鈉全部發生了反應，所以綜合以上的分析可以判斷實驗2中的鹽酸已反應完全，實驗2中生成氣體的質量為：（a+25g）+6.6g-（a+29.4g）=2.2g
分析可以知道實驗1的固體樣品恰好完全反應，根據質量守恒定律可以知道生成氣體的質量為：（a+25g）+3.2g-（a+27.1g）=1.1g；
設6.6g樣品中含碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                      1.1g

解得：x=2.65g
（1）該固體樣品中含碳酸鈉的質量分數為：×100%=82.8%
（2）設25g鹽酸中含氯化氫的質量為y，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
        73             44
        y             2.2g
   
解得：y=3.65g
鹽酸溶液的質量分數為：×100%=14.6%．
答：該固體樣品中含碳酸鈉的質量分數為82.8%；
（2）所用鹽酸溶液的質量分數14.6%．
故答案為：
 2和3；
（1）82.8%；
（2）14.6%．
點評：本題難度較大，主要考查了通過表格分析有價值的數據，然后根據化學方程式進行有關量的計算，培養學生的分析能力和解決問題的能力．