Question

食用純堿的主要成分是碳酸鈉，另外還含有少量的氯化鈉．為了測(cè)定某品牌食用純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（反應(yīng)過程中不考慮水和氯化氫的揮發(fā)．）
甲組同學(xué)：稱取12.00g樣品，加水配成溶液，在溶液中加入過量的澄清石灰水．過濾、洗滌、干燥，共得到白色沉淀10.00g．
乙組同學(xué)：取13.5g樣品放入燒杯中，每次加入20g稀鹽酸（不考慮水、氯化氫逸出）后用精密儀器稱量，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

加入稀鹽酸次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
燒杯及所稱物質(zhì)總質(zhì)量/g	78.90	97.80	116.70	135.60	155.05	175.05	195.05

（1）請(qǐng)你分別用甲組和乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，幫助他們計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）計(jì)算乙組實(shí)驗(yàn)時(shí)所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

解：（1）甲組：設(shè)12g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
106 100
x10g
=
x═10.6g
樣品中Na₂CO_3%==100%=88.3%；
乙組：由表中數(shù)據(jù)可知，從第6次加入稀鹽酸后質(zhì)量不在減少，說明第5次碳酸鈉已完全反應(yīng)．
第2次加入鹽酸20g后，溶液增重的質(zhì)量為（97.8g-78.9g）=18.9g，則減少的質(zhì)量為生成二氧化碳的質(zhì)量，由此可得加入20克稀鹽酸可以生成二氧化碳的質(zhì)量為20g-（97.8g-78.9g）=1.1g；
第5次加入鹽酸后生成二氧化碳的質(zhì)量為：20g-（155.05g-135.60g）=0.55g；
則加入5次鹽酸后生成二氧化碳的總質(zhì)量為：1.1g+1.1g+1.1g+1.1g+0.55g=4.95g
設(shè)13.5g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
y 4.95g
= y=11.925g
樣品中Na₂CO_3%==88.3%；
（2）生成二氧化碳的質(zhì)量為：20g-（97.8g-78.9g）=1.1g
設(shè)20g鹽酸中氯化氫的質(zhì)量是z
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
73 44
z 1.1g
= z═1.825g
該稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=9.1%；
答：（1）甲組和乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為88.3%；
（2）乙組實(shí)驗(yàn)時(shí)所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.1%．
分析：（1）樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%，需要計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量；甲組可根據(jù)生成的碳酸鈣的質(zhì)量計(jì)算參加反應(yīng)的碳酸的質(zhì)量，乙組則可根據(jù)完全反應(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；
（2）乙組實(shí)驗(yàn)時(shí)所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出鹽酸完全反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由放出二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算反應(yīng)消耗鹽酸的質(zhì)量；
由于前4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)間的差值都可知，前四次實(shí)驗(yàn)放出二氧化碳的質(zhì)量均為1.1g，說明前四次實(shí)驗(yàn)中所加稀鹽酸都完全反應(yīng)，因此在計(jì)算鹽酸質(zhì)量時(shí)，可使用前四次的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：使用第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量1.1g×2=2.2g，稀鹽酸的質(zhì)量20g×2=40g，第3、4次實(shí)驗(yàn)依此類推．