Question

8．運(yùn)用侯氏制堿法制得的純堿（Na₂CO₃）中常含含有少量氯化鈉，某廠生產(chǎn)的純堿包裝袋上標(biāo)有“Na₂CO₃含量≥96%”字樣．為了判斷該純堿中Na₂CO₃含量是否達(dá)到要求，小明稱取5.5克該純堿樣品投入燒杯中，加入100克足量的稀鹽酸．測(cè)得反應(yīng)時(shí)間（t）和產(chǎn)生氣體的質(zhì)量（m）的關(guān)系如圖所示．

（1）該堿面樣品被完全反應(yīng)時(shí)，生成氣體的質(zhì)量為2.2克；
（2）堿面被反應(yīng)掉一半時(shí)，所需的時(shí)間大約是30秒鐘；
（3）假定雜質(zhì)都是NaCl，通過(guò)計(jì)算回答“Na₂CO₃含量≥96%”是否真實(shí)可信．
（4）假定雜質(zhì)都是NaCl，反應(yīng)后剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中信息可知，該堿面樣品被完全反應(yīng)時(shí)，生成氣體的質(zhì)量；
（2）根據(jù)題中信息可知，被反應(yīng)掉一半時(shí)，所需的時(shí)間；
（3）由二氧化碳的質(zhì)量根據(jù)碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（4）由二氧化碳的質(zhì)量根據(jù)碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出樣品中氯化鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出反應(yīng)后剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（1）根據(jù)題中信息可知，該堿面樣品被完全反應(yīng)時(shí)，生成氣體的質(zhì)量為2.2g；
（2）根據(jù)題中信息可知，被反應(yīng)掉一半時(shí)，所需的時(shí)間大約是30秒；
（3）設(shè)樣品中 Na₂CO₃ 的質(zhì)量為x，生成NaCl的質(zhì)量為y．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑?
106                    117             44
x                        y              2.2g
則$\frac{106}{44}=\frac{x}{2.2g}$，解得x=5.3g．
樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{5.3g}{5.5g}$×100%≈96.4%＞96%，所以合格．
則$\frac{117}{44}=\frac{y}{2.2g}$，解得y=5.85g，
（4）故反應(yīng)后剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{5.85g+（5.5g-5.3g）}{100g+5.5g-2.2g}$×100%=5.95%．
故答案為：
（1）2.2；（2）30；（3）是真實(shí)可信．（4）5.95%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查有關(guān)含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，難度較大．