Question

已知20℃時氯化鈉的溶解度為36克．在該溫度下，將碳酸鈉與氯化鈉的混合物17.2克，放入19克水中使其完全溶解，然后加入36.5克質量分數為20%的鹽酸溶液，恰好完全反應．求：
（1）生成二氧化碳的質量
（2）反應后所得溶液的溶質的質量分數．

Answer 1

分析：（1）根據反應：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O，計算出鹽酸的物質的量，結合方程式計算生成二氧化碳的質量；
（2）計算反應后溶液中總NaCl的質量，判斷溶液是否達到飽和，進而計算反應后所得溶液的溶質的質量分數．

解答：解：（1）m（HCl）=36.5g×20%=7.3g，
n（HCl）=

7.3g

36.5g/mol

=0.2mol，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
       2    2     1
  0.2mol   n（NaCl） n（CO₂）
n（CO₂）=0.1mol，
V（CO₂）=0.1mol×44g/mol=4.4g，
答：生成二氧化碳的質量為4.4g．
（2）
   Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
   1      2       2        1
n（Na₂CO₃）  0.2mol  n（NaCl）  n（H₂O）
n（Na₂CO₃）=0.1mol，
m（Na₂CO₃）=0.1mol×106g/mol=10.6g，
則原混合物中含有NaCl的質量為17.2g-10.6g=6.6g，
反應生成NaCl的n（NaCl）=0.2mol，
反應生成NaCl的質量為：0.2mol×58.5g/mol=11.7g，
所以：反應后所得溶液的溶質的質量為：6.6g+11.7g=18.3g，
36.5克質量分數為20%的鹽酸溶液中水的質量為：36.5g×80g=29.2g，
生成水的質量為：0.1mol×18g/mol=1.8g，
水的總質量為：19g+29.2g+1.8g=50g，
則有：

18.3g

50g

＞

36g

100g

，溶液達到飽和，
所以：所得溶液的溶質的質量分數為：

36g

100g+36g

×100%=26.5%，
答：反應后所得溶液的溶質的質量分數26.5%．

點評：本題考查混合物的計算，題目難度中等，注意判斷反應后溶液是否達到飽和為解答該題的關鍵．