Question

10．小明在實驗室發現一瓶敞口久置的氫氧化鈉和一瓶未標濃度的稀鹽酸．為測定氫氧化鈉的變質情況和稀鹽酸的濃度，他取9.3g變質的氫氧化鈉樣品于錐形瓶中，加人50g水，充分完全溶解，再向錐形瓶中滴加未知濃度的稀鹽酸．實驗測得加入稀鹽酸的質量與錐形瓶中物質的質量關系如圖所示．（假定氫氧化鈉在空氣中變質后的雜質只有一種）
求：（1）小明實驗中產生的二氧化碳的質量．
（2）氫氧化鈉的純度．
（3）未知濃度的稀鹽酸的溶質質量分數．

Answer 1

分析 根據氫氧化鈉會吸收空氣中二氧化碳而生成碳酸鈉，碳酸鈉與鹽酸反應生成二氧化碳氣體會造成物質的總質量減少，根據質量守恒定律計算出二氧化碳的質量，進而可以可以根據化學方程式計算出碳酸鈉的質量、參加反應的氯化氫的質量，即可求出鹽酸溶液中溶質的質量分數．

解答 解：（1）由圖中的質量關系圖可知：產生二氧化碳的質量：（9.3g+50g+50g）-107.1g=2.2g
（2）設9.3g樣品中碳酸鈉的質量為x，與碳酸鈉反應的氯化氫的質量為y，與氫氧化鈉反應的氯化氫的質量為z，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106           73                        44
x              y                          2.2g
$\frac{106}{x}=\frac{73}{y}=\frac{44}{2.2g}$
=5.3g，y=3.65g
9.3g樣品中氫氧化鈉的質量=9.3g-5.3g=4g
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
   40  36.5
   4g     z
$\frac{40}{4g}=\frac{36.5}{z}$
z=3.65g
氫氧化鈉的純度=$\frac{4g}{9.3g}×$100%≈43%
（3）稀鹽酸的溶質質量分數：$\frac{3.65g+3.65g}{50g}$×100%=14.6%；
答案：
（1）2.2克 
（2）氫氧化鈉的純度43%；
（3）稀鹽酸的溶質質量分數14.6%

點評 利用質量守恒計算反應后溶液質量比較直觀：反應既不產生氣體又無沉淀，反應后所得溶液質量即為反應前兩溶液的質量和．