Question

某含有杂质的Na₂CO₃固体（杂质不溶于水，也不与酸反应），老师安排同学做测定该固体混合物中Na₂CO₃质量分数的实验．利用电子天平测定的有关实验数据如下表：（装置见下图，不考虑水与氯化氢的挥发，锥形瓶的质量为27.30g）

称 量 项 目	质量（g）
杂质和Na2CO3的混合物	10.00
锥形瓶+稀盐酸（适量）	141.20
锥形瓶+稀盐酸+杂质和Na2CO3的混合物（反应开始后15秒）	149.20
锥形瓶+稀盐酸+杂质和Na2CO3的混合物（反应开始后35秒）	149.00
锥形瓶+稀盐酸+杂质和Na2CO3的混合物（反应开始后55秒）	149.00

Answer 1

分析：（1）由图表数据可知，反应开始后35秒时，反应已完全．根据质量守恒定律，在化学反应中，等于参加反应前各物质的质量总和反应后生成各物质的质量总和．则生成CO₂质量=参加反应前各物质的质量总和-反应后生成各物质的质量总和；
（2）根据碳酸钠与盐酸反应的化学方程式和二氧化碳的质量，列出比例式，就可计算出完全反应时Na₂CO₃质量和生成NaCl的质量．然后根据质量分数公式计算即可．

解答：解：（1）由化学反应前后总质量相等知，生成CO₂质量为：10g+141.2g-149.0g=2.2g，
（2）设生成2.2gCO₂需要Na₂CO₃质量为x，同时生成NaCl的质量为y，则
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106----------117-----44
x-------------y------2.2g
∴106：117=x：y=44：2.2g，
解得：x=5.3g，y=5.85g，
则固体混合物中Na₂CO₃的质量分数为：

5.3g

10.0g

×100%=53%；
反应后溶液中溶质的质量分数为：

5.85g

149.0g-27.3g-(10g-5.3g)

×100%=5.0%．
答：（1）固体混合物中Na₂CO₃的质量分数为53%；
（2）反应后溶液中溶质的质量分数为5.0%．

点评：本题主要考查学生运用化学方程式和质量分数公式综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．