Question

为测定某变质烧碱样品中NaOH的质量分数，取一定量的该烧碱样品于试管中，向样品中逐滴加入过量的稀盐酸，产生的气体与所加入稀盐酸质量关系如下图所示：
（1）计算该烧碱样品中氢氧化钠的质量分数．
（2）求样品与稀盐酸恰好反应时所得溶液中溶质的质量分数为多少？

Answer 1

解：（1）从图象可以看出，加入盐酸总共生成二氧化碳的质量是2.2g，
设碳酸钠的质量为x，与碳酸钠反应的氯化氢的质量为y，生成氯化钠的质量为z，则：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 73 117 44
x y z 2.2g

解得：x=5.3g； y=3.65g；z=5.85g
所以盐酸的质量分数为：×100%=7.3%；
根据图中分析可以知道和氢氧化钠反应的盐酸的质量为100g×7.3%=7.3g
设7.3g氯化氢消耗氢氧化钠的质量为a，生成氯化钠的质量为b，则：
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40 36.5 58.5
a 7.3g b
、
解得：a=8g，b=11.7g；
∴样品中氢氧化钠的质量分数为=×100%=60.2%；
（2）反应的溶液为氯化钠溶液，其中氯化钠的质量为：5.85g+11.7g=17.55g；
反应后溶液的质量为：5.3g+8g+150g-2.2g=161.1g；
所以氯化钠溶液的质量分数为：×100%=10.9%．
答：（1）计算该烧碱样品中氢氧化钠的质量分数为60.2%；
（2）求样品与稀盐酸恰好反应时所得溶液中溶质的质量分数为10.9%．
故答案为：（1）60.2%；
（2）10.9%．
分析：分析图象可知，刚开始一段时间虽然加入了盐酸，但是没有生成二氧化碳气体，说明盐酸和烧碱发生了反应，从图象可以看出生成二氧化碳的质量是2.2克，写出化学方程式并代入数据计算碳酸钠的质量和碳酸钠反应的氯化氢的质量，然后结合氯化氢和氢氧化钠反应的化学方程式求算出氢氧化钠的质量，然后结合溶质的质量分数的公式计算出反应后的溶液的质量分数，可以据此完成该题的解答．
点评：培养学生的看图能力，能够判断二氧化碳的质量和反应的过程，理清反应过程各物质的质量之间的关系，注意计算的格式和规范．