Question

9．小明在協助老師清理實驗室時，發現有一瓶碳酸鈉和氫氧化鈉組成的混合液，他想測定該溶液中碳酸鈉的質量分數，為此設計并進行了如下實驗：取該混合液50g，向其中逐滴加入稀鹽酸，當加入稀鹽酸的質量為20g、40g、60g時，生成氣體的質量見下表（氣體的溶解度忽略不計）．則：

稀鹽酸的質量/g	20g	40g	60g
生成氣體的質量/g	2.2	m	5.5

（1）m的數值是4.4．
（2）此混合溶液中碳酸鈉的溶質質量分數是多少？

Answer 1

分析 （1）根據實驗數據分析可知20克稀鹽酸完全反應生成二氧化碳的質量為2.2g，所以40g鹽酸完全反應生成二氧化碳質量為4.4g；
（2）根據圖表中數據可知最多生成二氧化碳質量為5.5g，根據二氧化碳的質量可算出碳酸鈉的質量，進而可求出混合液中碳酸鈉的質量分數．

解答 解：（1）20克稀鹽酸完全反應生成二氧化碳的質量為2.2g，所以40g鹽酸完全反應生成二氧化碳質量為4.4g；
（2）根據前兩組實驗數據分析可知每20克鹽酸完全反應生成2.2克二氧化碳，則60克鹽酸完全反應應生成6.6克二氧化碳，在第三組實驗中加入60克鹽酸只生成5.5克二氧化碳，說明第三組實驗中鹽酸有剩余，碳酸鈉反應完，完全反應生成氣體的質量為5.5克，
設生成5.5g二氧化碳，需要參加反應的碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃ +2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106                               44
 x                                 5.5g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{5.5g}$
解得：x=13.25g
混合液中碳酸鈉的質量分數是：$\frac{13.25g}{50g}$×100%=26.5%；
故答案為：（1）4.4；
（2）混合液中碳酸鈉的質量分數是26.5%．

點評 解答本題可用數據分析法，即解題時正確分析數據，找出數據的變化特征及彼此之間的關系，將綜合復雜的問題分解為簡單的計算，從而順利解題．