Question

為測定某純堿（Na₂CO₃）樣品中（含有少量的氯化鈉雜質）碳酸鈉的質量分數，現稱取6g試樣放在燒杯中并滴入稀鹽酸，當稀鹽酸滴加至36.5g時，燒杯內溶液的總質量為40.3g（產生的氣體全部逸出）．產生氣體的質量與滴入稀鹽酸的質量關系如圖所示．
試計算：
（1）試樣中碳酸鈉的質量；
（2）B點時，燒杯內溶液中溶質的質量分數（結果精確到0.1%）．

Answer 1

分析：（1）據圖可知到A點時鹽酸和碳酸鈉恰好完全反應，生成氣體的質量正好是燒杯中的物質前后減少的質量，然后利用碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式，根據二氧化碳的質量求出碳酸鈉的質量；
（2）到B點時，碳酸鈉已反應完，還有剩余的鹽酸，因而此時溶液中的溶質除了反應生成的溶質外還有剩余的鹽酸中的溶質，可以據此結合化學方程式完成解答．

解答：解：（1）根據質量守恒定律可以知道A點產生二氧化碳的質量為：6g+36.5g-40.3g=2.2g
設6g試樣中Na₂CO₃質量為x，36.5g稀鹽酸中含溶質的質量為y，到A點生成氯化鈉的質量為z
   Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
   106    73    117      44
    x     y     z        2.2g
 

106

x

=

73

y

=

44

2.2g

=

117

z

解得：x=5.3g，y=3.65g，z=5.85g
（2）由于在A點時碳酸鈉就已反應完全，所以在A-B段加入的稀鹽酸沒有反應，即加入的73g-36.5g=36.5g鹽酸沒有反應，即此時沒有反應的氯化氫的質量為3.65g；而氯化鈉的質量也沒有增加，即為A點時氯化鈉的質量，即氯化鈉的質量為5.85g+6g-5.3g=6.75g，
所以此時氯化鈉的質量分數為：

6.75g

73g+6g-2.2g

×100%=8.5%；
氯化氫的質量分數為：

3.65g

73g+6g-2.2g

×100%=4.8%
答：（1）試樣中碳酸鈉的質量為5.3g；
（2）B點時，燒杯內溶液中NaCl質量分數 8.5%，HCl質量分數為4.8%．

點評：本題主要考查化學方程式的書寫、質量守恒定律和有關化學方程式的計算，只要看清反應前后燒杯中物質減輕是因為生成了氣體二氧化碳即可順利解答．