Question

【题目】氢氧化钠在空气中易潮解变质，小东为测定某取氢氧化钠的纯度进行如下实验。他将2.5g样品完全溶解，配成50g溶液，然后缓慢滴入稀盐酸，同时进行搅拌，使二氧化碳全部逸出。滴加过程中，多次测得溶液pH和溶液总质量，部分数据和图像如下所示：

测量次数	第1次	第6次	第16次	第21次	第26次
滴加的盐酸总质量/g	0	5	15	20	25
溶液总质量/g	50	55	a	69.78	74.78

请分析计算：

（1）第21次测量时，溶液中的溶质成分 。（写化学式）

（2）表中a= 。

（3）样品中碳酸钠的质量分数。（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）

Answer 1

【答案】（1）NaCl、HCl；（2）64.78；（3）21.2%。

【解析】

（1）由题意氢氧化钠潮解变质生成碳酸钠，在样品中加入稀盐酸，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，由pH变化图像和表格数据可知，加入稀盐酸质量为15g时，溶液的pH值恰好为7，说明氢氧化钠、碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应，第16次测量时加入的稀盐酸为15g，说明第16次加入时样品中的氢氧化钠和碳酸钠恰好完全反应，此时的溶液中溶质只有氯化钠，继续加入稀盐酸，那么第21次测量时，溶液中的溶质成分为NaCl、 HCl；

（2）根据第（1）问的分析可知，第16次加入稀盐酸恰好完全反应，可以根据第21次的数据计算出碳酸钠反应产生的CO2的质量为50g+20g-69.78g=0.22g，则第16次加入稀盐酸后溶液的质量为50g+15g-0.22g=64.78g，则a=64.78。

（3）根据以上分析可知碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为0.22g，设2.5g样品中碳酸钠的质量为，则有：

由解得

则2.5g样品中碳酸钠质量分数为

答：样品中碳酸钠的质量分数为21.2%。