Question

分某班一次社会实践活动是到碱厂参观，该厂主要产品之一是小苏打（碳酸氢钠）。参观结束，同学们带回一些化验室里废弃的小苏打样品，来测定其中碳酸氢钠的质量分数（假设该样品中只含有氯化钠一种杂质）。取样品9.3 g逐滴加入稀盐酸，生成CO₂气体的质量与滴加稀盐酸的质量关系如右图所示，求：（计算结果用百分数表示，保留到小数点后一位数字）

（1）样品中碳酸氢钠的质量分数。
（2）恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数。

Answer 1

（1）90.3%   （2）22.5%

试题分析：碳酸氢钠与盐酸反应，生成氯化钠、水和二氧化碳；根据质量关系图可知，当加入25.1g稀盐酸时，恰好完全反应，且放出气体二氧化碳的质量为4.4g。
（1）根据题意，书写反应的化学方程式，并由产生的二氧化碳气体的质量，结合化学方程式中二氧化碳与碳酸氢钠的质量比，可计算出样品中碳酸氢钠的质量，再根据“样品中碳酸氢钠的质量分数= ×100%”的公式，计算即可。
解：设样品中碳酸氢钠的质量为x，
NaHCO₃ + HCl =" NaCl" + CO₂↑ + H₂O
84             58.5  44  
x               y    4.4g 
84:44=x：4.4g
解得x="8.4g"
则样品中碳酸氢钠的质量分数=×100%=90.3%
（2）恰好完全反应时，所得溶液为氯化钠溶液，其中溶质氯化钠是由原混合物中的氯化钠和反应生成的氯化钠两部分所构成；因此计算溶质质量时需要计算出原有氯化钠及后来生成氯化钠的质量，再利用质量守恒求出溶液质量，最后利用溶质质量分数公式计算即可。
设生成氯化钠的质量为y，利用上面的化学方程式计算即可
58.5：44= y：4.4g
解得y=5.85g
由于原混合物中的氯化钠=9.3g-8.4g=0.9g，所以反应后的溶液中的氯化钠的质量=0.9g+5.85g=6.75g；
反应后的溶液质量=9.3g+25.1g-4.4g=30g
故恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数= ×100%=22.5%
答：（1）样品中碳酸氢钠的质量分数为90.3% ；（2）恰好反应时，所得溶液的质量分数为22.5% 。
点评：此题是关于化学方程式及溶质质量分数的计算题，主要是利用图表及反应方程式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力，解题的关键是利用图像找出恰好完全反应时，生成的二氧化碳的质量，再利用相关的化学反应，并依据已知量对未知的应求量进行求解计算即可，对于反应后的溶质的计算要注意其组成来自于原混合物和反应生成的两部分。