Question

某海洋化工集團用氮堿法生產(chǎn)的純堿產(chǎn)品中含有少量氯化鈉雜質(zhì)，為測定該產(chǎn)品中含碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，進行了以下實驗：取13.25g純堿樣品放入燒杯中，稱得燒杯及純堿樣品的總質(zhì)量為70g，再把100g稀鹽酸平均分成四份依次加入燒杯中，實驗數(shù)據(jù)記
錄如下：

所加鹽酸的次數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次
所加鹽酸的質(zhì)量	25	25	25	25
燒杯內(nèi)所有物質(zhì)總質(zhì)量g	92.8	115.6	140.6	165.6

請你根據(jù)此數(shù)據(jù)分析并計算：
（1）發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為

 

．
（2）參加反應(yīng)的稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)

 

．
（3）樣品中參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量（X）的比例式

 

．
（4）將第二次實驗所得溶液蒸發(fā)掉8.85g水后，溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是

 

．
（5）如果將106t上述樣品中純堿中的鈉元素全部轉(zhuǎn)化成火堿中的鈉元素，則可制得含雜質(zhì)20%的火堿的質(zhì)量是

 

．

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應(yīng)方程式的計算,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，根據(jù)化學方程式的書寫方法可以寫出該反應(yīng)的化學方程式．
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，第一次加入鹽酸充分反應(yīng)后，生成二氧化碳的質(zhì)量=70g+25g-92.8g=2.2g，第二次加入鹽酸充分反應(yīng)后，生成二氧化碳的質(zhì)量=
92.8g+25g-115.6g=2.2g，說明每25g鹽酸可以生成2.2g二氧化碳，第三次加入鹽酸充分反應(yīng)后，生成二氧化碳的質(zhì)量=115.6g+25g-140.6=0，說明碳酸鈉被完全消耗，鹽酸有剩余，第二次恰好完全反應(yīng)，共生成生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4g；
（3）由于反應(yīng)只生成二氧化碳一種氣體，因此固液混合物減少的質(zhì)量就是生成二氧化碳的質(zhì)量．
由二氧化碳的質(zhì)量根據(jù)化學方程式可以可以找出二氧化碳與碳酸鈉之間的質(zhì)量關(guān)系，進而列出碳酸鈉和二氧化碳之間有關(guān)質(zhì)量關(guān)系的比例式．
（4）由化學方程式再由比例式計算出生成氯化鈉的質(zhì)量，加上樣品中氯化鈉的質(zhì)量，即為所得溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量．樣品質(zhì)量加上稀鹽酸的質(zhì)量，去掉生成氣體的質(zhì)量，去掉水的質(zhì)量即為所得溶液的質(zhì)量．根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算公式，可以計算出所得溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．
（5）根據(jù)元素守恒解答．

解答：解：
（1）碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，該反應(yīng)的化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，第一次加入鹽酸充分反應(yīng)后，生成二氧化碳的質(zhì)量=70g+25g-92.8g=2.2g，第二次加入鹽酸充分反應(yīng)后，生成二氧化碳的質(zhì)量=
92.8g+25g-115.6g=2.2g，說明每25g鹽酸可以生成2.2g二氧化碳，第三次加入鹽酸充分反應(yīng)后，生成二氧化碳的質(zhì)量=115.6g+25g-140.6=0，說明碳酸鈉被完全消耗，鹽酸有剩余，第二次恰好完全反應(yīng)，共生成生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4g
（2）設(shè)25g稀鹽酸中氯化氫的質(zhì)量為y，溶液具有均一性
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
       73             44
       y             2.2g

73

y

=

44

2.2g

y=3.65g
參加反應(yīng)的稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)

3.65g

25g

×100%=14.6%
設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為z．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          117      44
x             z       4.4g
（3）樣品中參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量（X）的比例式

106

44

=

x

4.4g

   x=10.6g  

117

44

=

z

4.4g

z=11.7g
（4）13.25g純堿樣品中氯化鈉的質(zhì)量=13.25g-10.6g=2.65g，第二次實驗所得溶液中的溶質(zhì)為2.65g+11.7g=14.35g
第二次實驗所得溶液的質(zhì)量為13.25g+50g-4.4g-8.85g=50g
溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是

14.35g

50g

×100%=28.7%
（5）根據(jù)元素守恒，106t上述樣品中純堿中的鈉元素質(zhì)量為=

106t×10.6g

13.25g

×

23×2

106

×100%，制得含雜質(zhì)20%的火堿的質(zhì)量是

106t×10.6g

13.25g

×

23×2

106

×100%÷

23

40

×100%÷（1-20%）=80t
答案：
（1）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
（2）14.6%
（3）

106

44

=

x

4.4g

（4）28.7%
（5）80t

點評：本題主要考查有關(guān)化學方程式的計算、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算和溶液的稀釋計算．