Question

某公司生產出的純堿產品中經檢測只含有氯化鈉雜質．為測定產品中碳酸鈉的質量分數，20℃時，稱取該產品樣品26.5g，加入到盛有一定質量稀鹽酸的燒杯中，碳酸鈉與稀鹽酸恰好完全反應，氣體完全逸出，得到不飽和NaCl溶液．反應過程用精密儀器測得燒杯內混合物的質量（m）與反應時間（t）關系如圖所示．
求：
（1）該純堿樣品中Na₂CO₃的質量分數．
（2）反應后所得溶液中NaCl的質量分數
（3）反應所用稀鹽酸的溶質質量分數．

Answer 1

分析：（1）樣品中只有碳酸鈉可與稀鹽酸反應放出二氧化碳，因此恰好完全反應前后燒杯內混合物的質量差即為放出二氧化碳氣體的質量；根據反應的化學方程式，由生成二氧化碳氣體的質量計算出樣品中碳酸鈉的質量，碳酸鈉的質量與樣品的質量比可計算樣品中碳酸鈉的質量分數；
（2）同樣依據二氧化碳可求出生成氯化鈉的質量，也可依據碳酸鈉的質量可求出原混合物中氯化鈉的質量，據此可計算所得溶液的溶質質量分數；
（3）同樣依據二氧化碳可求出反應的氯化氫的質量，而鹽酸的質量等于172.5g-26.5g；

解答：解：根據質量守恒定律，生成二氧化碳的質量為172.5g-163.7 g=8.8 g
設：樣品中碳酸鈉的質量為x，生成的氯化鈉質量是y；消耗氯化氫的質量是z
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106    73    117   44
 x      z     y   8.8g

44

8.8g

=

106

x

=

73

z

=

117

y

x=21.2g，y=23.4g，z=14.6g
（1）則該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為：

21.2g

26.5g

×100%=80%；
（2）原混合物中氯化鈉的質量是26.5g-21.2g，由圖象可知反應后溶液的質量是163.7g，反應后所得所得溶液中NaCl的質量分數：

23.4g+26.5g-21.2g

163.7g

×100%≈17.5%
（3）反應所用稀鹽酸的溶質質量分數：

14.6g

172.5g-26.5g

×100%=10%
該純堿樣品中Na₂CO₃的質量分數80%；反應后所得所得溶液中NaCl的質量分數是17.5%；反應所用稀鹽酸的溶質質量分數是10%．

點評：對變化的曲線進行分析時，曲線的折點意味著往往是恰好完全反應，此時總質量與反應前總質量的差即為反應放出氣體的質量，以此為突破口分析判斷即可；