Question

小丽同学在某化工厂参加社会实践，与技术员一起分析由Na₂CO₃和NaCl组成的样品中NaCl的质量分数．现取15g该固体样品，全部溶于200mL水中，向所得到的混合溶液中逐滴滴入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，记录了如图所示的曲线关系．（水的密度为1g/mL，计算结果精确到0.1%）
（1）当Na₂CO₃与稀盐酸恰好完全反应时，消耗7.3%的稀盐酸的质量是
________g；
（2）样品中NaCl的质量分数是多少？
（3）计算Na₂CO₃与稀盐酸恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数．

Answer 1

解：（1）由图示可知，加入盐酸到100g时，气体不再生成，说明反应已完全；
故答案为：100g；
（2）设样品中碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为y，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106 117 44
x y 4.4g

x=10.6 g y=11.7g
样品中NaCl的质量分数==29.3%
（3）Na₂CO₃与稀盐酸恰好完全反应时，所得溶液为氯化钠溶液，溶质质量为11.7g+15g-10.6g=16.1g，溶液的质量=15g+200g+100g-4.4g=310.6g
溶液中NaCl%=×100%=5.2%．
分析：（1）根据图示，找出在何时反应已完全，即可知道当盐酸与碳酸钠恰好完全反应时，消耗盐酸的质量；
（2）因为碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳气体．根据反应的化学方程式和生成气体的质量，列出比例式，就可计算出样品中碳酸钠的质量；然后根据“样品质量-碳酸钠的质量=混合物中氯化钠的质量”计算即可；
（3）当盐酸与碳酸钠恰好完全反应时，所得溶液为氯化钠溶液，其中溶质氯化钠质量为样品中氯化钠与反应生成氯化钠的质量和，利用质量守恒定律，求得反应后溶液的质量，使用溶液中溶质的质量分数计算公式计算所得溶液中溶质的质量分数．
点评：本题主要考查学生对完全反应的认识，以及运用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力．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．