Question

某同學(xué)稱取13.3g 的NaOH樣品（雜質(zhì)為Na₂CO₃），加水配成溶液100g，然后向溶液中逐滴加入稀鹽酸，根據(jù)生成CO₂的質(zhì)量測定Na₂CO₃的質(zhì)量．實驗測得加入稀鹽酸的質(zhì)量與產(chǎn)生CO₂氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖所示．
（1）求完全反應(yīng)后生成的二氧化碳的質(zhì)量是多少？
（2）求樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)？
（3）假如此反應(yīng)恰好完全，則生成的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

解：（1）由圖象可知：完全反應(yīng)后生成的二氧化碳的質(zhì)量是2.2g；
（2）設(shè)13.3g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量是x，產(chǎn)生氯化鈉的質(zhì)量為y；
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 117 44
x y 2.2g
=；=；
解得：x=5.3g；y=5.85g；
故樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)是×100%=39.8%；
（3）樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量為13.3g-5.3g=8g；
設(shè)氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量為z；
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40 58.5
8g z
則=；
解得：z=11.7g；
則反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量為：11.7g+5.85g=17.55g；
溶液的質(zhì)量為：100g+75g-2.2g=172.8g；
則恰好完全反應(yīng)后生成的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為×100%=10.2%．
答：完全反應(yīng)后生成的二氧化碳的質(zhì)量是2.2g；樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)39.8%；生成的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是10.2%．
分析：（1）根據(jù)圖象即可看出完全反應(yīng)后生成的二氧化碳的質(zhì)量；
（2）根據(jù)鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成的二氧化碳的質(zhì)量，列出比例式，就可計算出該樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量；再根據(jù)Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)=×100%即可求得樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)碳酸鈉的質(zhì)量可以求得樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量，再根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量可以求得反應(yīng)產(chǎn)生的氯化鈉的質(zhì)量；則完全反應(yīng)后溶質(zhì)的質(zhì)量為碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量加氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉的質(zhì)量；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以求得反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量；最后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%即可求得恰好完全反應(yīng)后生成的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
點評：本題難度較大，主要考查了通過圖象分析有價值的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)化學(xué)方程式進行有關(guān)量的計算，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和解決問題的能力．