Question

【題目】某興趣小組的同學發現實驗室中有一瓶敞口放置的氫氧化鈉固體，他們十分好奇該瓶氫氧化鈉是否變質,于是進行了如下實驗操作。他們取一定量該氫氧化鈉樣品，向其中加入一定量水充分溶解得到50 g溶液,再向其中加入一定溶質質量分數的稀鹽酸,測得產生氣體的質量如下表所示。并對溶液的質量進行測定,繪制了如圖所示的曲線。

加入稀鹽酸的質量/g	5	10	15	20	25
產生二氧化碳的質量/g	0	0	0.22	0.44	0.44

試分析計算:

(1)曲線中m的值為______________________________；n的值為_________________________________。

(2)所用稀鹽酸的溶質質量分數_____________。

(3)恰好完全反應時溶液中溶質的質量分數_____________。(計算結果精確到0.1% )

Answer 1

【答案】69.56 10 7.3% 3.4%

【解析】

根據題意，氫氧化鈉固體變質是氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，向其中加入稀鹽酸，氫氧化鈉先與稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，氫氧化鈉反應完全后，碳酸鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，由表格中數據可知加入10g稀鹽酸時，未產生氣體，加入15g稀鹽酸生成0.22g氣體，加入20g稀鹽酸生成0.44g氣體，即每加入5g稀鹽酸生成0.22g二氧化碳，加入10g稀鹽酸時，氫氧化鈉恰好完全反應，加入20g稀鹽酸時，碳酸鈉恰好完全反應，結合上述數據繪制成溶液的質量與加入稀鹽酸質量的變化曲線圖，圖中的n、p對應的拐點分別為氫氧化鈉恰好反應的點和碳酸鈉恰好反應的點，則有：

(1)曲線中m對應的溶液質量=50g+20g-0.44g=69.56g，即m的值為69.56；n的值為10。

(2)設5g稀鹽酸中氯化氫的質量為x，則有：

由解得x=0.365g

稀鹽酸的溶質質量分數為

答：稀鹽酸的溶質質量分數為7.3%。

(3) 恰好完全反應時溶液的總質量為69.56g，溶液中溶質為氯化鈉，氯化鈉中的氯元素全部來自于稀鹽酸中的氯化氫，參加反應的氯化氫的質量為，

設氯化鈉的質量為y，由氯元素守恒有

解得y=2.34g

則溶液中溶質的質量分數為

答：恰好完全反應時溶液的質量分數為3.4%。