Question

3．某碳酸鈉固體中含有少量氯化鈉．第一實驗小組為探究該固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計并完成以下實驗：
（1）取質(zhì)量為m克的三個燒杯，各盛放質(zhì)量分數(shù)相同的鹽酸溶液25克；
（2）向三個燒杯中分別放入質(zhì)量不同的混合物樣品；
（3）充分反應(yīng)后再分別稱量燒杯及剩余物的質(zhì)量．
實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

	實驗I	實驗Ⅱ	實驗Ⅲ
稀鹽酸和燒杯的質(zhì)量/克	25+m	25+m	25+m
加入的固體混合物質(zhì)量/克	3.2	6.6	7.6
反應(yīng)后燒杯內(nèi)物質(zhì)和燒杯質(zhì)量/克	27.1+m	29.4+m	30.4+m

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：
（1）實驗I中產(chǎn)生的氣體質(zhì)量是1.1克，與25克鹽酸溶液充分反應(yīng)的固體混合物的質(zhì)量是6.4克；
（2）該固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）實驗后，該小組同學組織討論，進行評估反思，又提出一些新的測定混合物質(zhì)量分數(shù)的方法．請你也開動腦筋，提出一個可行的方法．

Answer 1

分析 比較實驗Ⅱ和實驗Ⅲ可以知道加入固體樣品實驗Ⅲ比實驗Ⅱ多1g，而剩余的固體的質(zhì)量也是1g，所以可以判斷實驗Ⅱ中的鹽酸完全反應(yīng)，比較實驗I和實驗Ⅱ可以知道：實驗Ⅱ加入的固體比實驗1中多加了3.4g固體樣品，而反應(yīng)后溶液只增加了2.3g，說明實驗I中的3.2g樣品中的碳酸鈉全部發(fā)生了反應(yīng)，所以綜合以上的分析可以得出實驗I中的固體樣品完全反應(yīng)，可以據(jù)此結(jié)合化學方程式來進行求解．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，實驗I中產(chǎn)生的氣體質(zhì)量是（25+m）g+3.2g-（27.1+m）g=1.1g，由題意可知，每消耗3.2g樣品中的碳酸鈉全部發(fā)生了反應(yīng)，生成氣體1.1g，實驗Ⅱ、Ⅲ中產(chǎn)生的氣體質(zhì)量是2.2g，所以消耗固體混合物的質(zhì)量是6.4g；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知實驗I中混合物中的Na₂CO₃全部反應(yīng)
設(shè)3.2 g混合物中含有Na₂CO₃的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106                44
x                 1.1g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{1.1g}$
x=2.65g
該固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是$\frac{2.65g}{3.2g}$×100%=82.8%
（3）測定混合物質(zhì)量分數(shù)，可以用一定量的酸滴入質(zhì)量一定的混合物至氣泡不產(chǎn)生，根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量差計算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)或?qū)⒐腆w混合物溶于水中，加入另一種能與CO₃^2-生成沉淀的溶液，分離沉淀、稱量．
故答案為：（1）1.1；  6.4；
（2）82.8%
（3）①用一定量的酸滴入質(zhì)量一定的混合物至氣泡不產(chǎn)生，根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量差計算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)
②將固體混合物溶于水中，加入另一種能與CO₃^2-生成沉淀的溶液，分離沉淀、稱量．
（以上任一種方法或其他合理方法均得分）

點評 本題難度較大，主要考查了通過表格分析有價值的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)化學方程式進行有關(guān)量的計算，培養(yǎng)學生的分析能力和解決問題的能力．