Question

工业上“侯氏”制碱法制得的纯碱产品中常含有少量的氯化钠．化验员对每批刚生产出的纯碱产品都要进行检测，标示出各种成分的含量后投放市场．在实验室中取22g该样品于烧杯中，加水将其溶解，然后逐滴加入溶质质量分数为10%的稀盐酸并不断振荡，首先发生的反应是：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，然后发生的反应是：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O．在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图1所示．

（1）请你根据图1提供的信息，在图2的坐标系中画出检测过程中产生CO₂的质量随滴加盐酸质量的变化曲线（注意标明二氧化碳、盐酸质量的相应数值）．
（2）计算出22g该样品中各成分的质量．

Answer 1

解：（1）开始的45°夹角，说明加入的溶液的质量等于溶液质量增加量，说明过程中无气体或者沉淀产生．当加入73g稀盐酸时，开始放出气体二氧化碳；当稀盐酸的量达146g时，放出二氧化碳气体达最大值；以后再加稀盐酸，不再放出二氧化碳气体；
设碳酸氢钠与盐酸反应得到的二氧化碳的质量为x．对应的生成二氧化碳消耗的盐酸的质量为146g-73g=73g．
NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O
36.5 44
73g×10%=7.3g x
=
x=8.8g
故答案为：变化曲线，如图，盐酸数值（73g，146g），CO₂的数值（0g，8.8g）．
（2）设22g样品中Na₂CO₃质量为x，
Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃
106 36.5
x 73g×10%

x=21.2g
22g样品中NaCl的质量为：22g-21.2g=0.8g
答：22g该样品中含碳酸钠21.2g，含氯化钠0.8g．
分析：（1）根据图1可知，在加入盐酸达73g之前，反应中无气体产生，滴入的稀盐酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠；当稀盐酸滴至146g时，碳酸氢钠完全反应，之后再滴加的稀盐酸不再发生反应而无气体产生；
（2）样品中的氯化钠与稀盐酸不发生反应，而碳酸钠可与盐酸反应生成碳酸氢钠，根据反应的化学方程式，由反应消耗稀盐酸的质量可计算参加反应的碳酸钠的质量，样品中氯化钠的质量=样品质量-碳酸钠的质量．
点评：利用反应的化学方程式表示物质的质量关系，根据反应中某一物质的质量可计算反应中其它任何物质的质量．