Question

某含有雜質(zhì)的Na₂CO₃固體（雜質(zhì)不溶于水，也不與酸反應(yīng)），老師安排同學(xué)做測定該固體混合物中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)．利用電子天平測定的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：（裝置見下圖，不考慮水與氯化氫的揮發(fā)，錐形瓶的質(zhì)量為27.30g） 

稱 量 項(xiàng) 目	質(zhì)量（g）
雜質(zhì)和Na2CO3的混合物	10.00
錐形瓶+稀鹽酸（適量）	141.20
錐形瓶+稀鹽酸+雜質(zhì)和Na2CO3的混合物（反應(yīng)開始后15秒）	149.20
錐形瓶+稀鹽酸+雜質(zhì)和Na2CO3的混合物（反應(yīng)開始后35秒）	149.00
錐形瓶+稀鹽酸+雜質(zhì)和Na2CO3的混合物（反應(yīng)開始后55秒）	149.00

（1）試通過分析計(jì)算固體混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）請計(jì)算反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：由于含有雜質(zhì)的Na₂CO₃固體中雜質(zhì)不溶于水也不與酸反應(yīng)，而碳酸鈉可與鹽酸放出二氧化碳而反應(yīng)前后出現(xiàn)質(zhì)量差，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為放出二氧化碳的質(zhì)量；
根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，可利用反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量和反應(yīng)后生成的氯化鈉的質(zhì)量；
然后利用固體混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

碳酸鈉的質(zhì)量

固體質(zhì)量10.0g

×100%計(jì)算固體混合物中碳鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，和反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

氯化鈉質(zhì)量

反應(yīng)后溶液質(zhì)量

×100%計(jì)算反應(yīng)后所得氯化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后總質(zhì)量相等知，生成CO₂質(zhì)量為：10g+141.2g-149.0g=2.2g
設(shè)生成2.2gCO₂需要Na₂CO₃質(zhì)量為x，同時(shí)生成NaCl的質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106           117      44
x              y      2.2g

106

x

=

44

2.2g

解得x=5.3g

117

y

=

44

2.2g

解得y=5.85g
則固體混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

5.3g

10.0g

×100%=53%
反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

5.85g

5.3g+141.2g-27.30g-2.2g

×100%=5%
答：（1）固體混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)53%；（2）反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%．

點(diǎn)評：本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式、溶液計(jì)算以及質(zhì)量守恒定律運(yùn)用等知識綜合計(jì)算．解題的關(guān)鍵是能夠靈活運(yùn)用質(zhì)量守恒定律求出生成的二氧化碳質(zhì)量．