Question

18．碳酸钠俗称纯碱，暴露在空气中可与空气中的二氧化碳、水发生反应：Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃．有一瓶久置的碳酸钠（其中含有碳酸氢钠），为了测定其中碳酸钠的质量分数，设计了如下实验方案．
【查阅资料】碳酸钠与稀盐酸反应分两步，其中第一步反应为：
Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl
【实    验】取一定质量的久置碳酸钠固体样品于烧杯中，加水配制成200g溶液，然后向其中逐滴加入10%的稀盐酸，实验测得的数据如图：根据以上信息及有关实验数据分析计算：
（1）图中ob段加入稀盐酸没有气体放出的原因是碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠．
（2）计算图中a点的数值（写出计算过程）．
（3）久置的碳酸钠中碳酸钠的质量分数是55.8%（保留到小数点后一位）．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钠和盐酸反应的实质是碳酸钠先于盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，碳酸氢钠再与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析；
（2）根据碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，结合图象中的数据进性分析；
（3）根据碳酸钠会先于盐酸反应生成碳酸氢钠，所以开始一段没有气体生成进行分析．

解答 解：（1）碳酸钠和盐酸反应的实质是碳酸钠先于盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，碳酸氢钠再与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以图中ob段加入稀盐酸没有气体放出的原因是：碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠；
（2）根据盐酸和碳酸氢钠反应会生成二氧化碳，结合题中的反应原理可知，与碳酸氢钠反应的盐酸的质量为：109.5g-36.5g=73g，所以设生成二氧化碳质量为x，碳酸氢钠质量为z，
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
 84    36.5         44
 z      73g×10%      x
   $\frac{36.5}{73g×10%}$=$\frac{44}{x}$=$\frac{84}{z}$
     x=8.8g
     z=16.8g
（3）碳酸钠会与盐酸先反应生成碳酸氢钠和氯化钠，与碳酸钠反应的盐酸是：36.5g，所以设样品中碳酸钠质量为y，生成碳酸氢钠为m，
    Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl 
    106   36.5     84
    y   36.5g×10%  m
   $\frac{106}{y}$=$\frac{36.5}{36.5g×10%}$=$\frac{84}{m}$
    y=10.6g
    m=8.4g
所以久置的碳酸钠中碳酸钠的质量分数是：$\frac{10.6g}{16.8g-8.4g+10.6g}$×100%=55.8%．
故答案为：（1）碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠；
（3）8.8；
（4）55.8%．

点评 在解此类题时，分析题中考查的反应原理和化学方程式，然后结合题中所给的数据进行解答．