Question

某海洋化工集團用氨堿法生產的純堿產品中含有少量氯化鈉雜質，其產品包裝袋上注明：碳酸鈉≥96%．為測定該產品中含碳酸鈉的質量分數(shù)，進行了以下實驗：取11.0g純堿樣品放入燒杯中，稱得燒杯及所盛純堿樣品的總質量為158.0g，再把100g稀鹽酸平均分成四份依次加入樣品中，每次均充分反應．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
燒杯及所盛物質總質量/g	181.2	204.4	228.6	253.6

請你據(jù)此分析計算：

（1）第一次加入稀鹽酸充分反應后，生成二氧化碳的質量是　　g．

（2）該產品中碳酸鈉的質量分數(shù)是否合格？（要求寫出計算過程，結果精確到0.1%）

（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在右邊的坐標紙上繪制出所加稀鹽酸質量與生成氣體質量關系的曲線．（不要求寫出計算過程，只畫出曲線即可）

                                                            

                                 

Answer 1

【考點】根據(jù)化學反應方程式的計算．                             

【專題】綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）．                 

【分析】（1）根據(jù)質量守恒定律，在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和．故第一次加入稀鹽酸充分反應后，生成二氧化碳的質量=反應前燒杯及所盛物質的質量總和﹣反應后燒杯及所盛物質的質量總和；                                                        

（2）由圖表數(shù)據(jù)可知，前二次反應后，每次生成氣體的質量都是1.8g，第四次反應沒有氣體生成，故可判斷第三次反應已完全．故生成氣體的質量為158g+75g﹣228.6g=4.4g．根據(jù)碳酸鈉與稀鹽酸反應的化學方程式和生成的氣體質量，列出比例式，即可計算出參與反應的Na₂CO₃的質量，然后根據(jù)溶質質量分數(shù)=×100%計算即可．         

【解答】解：（1）第一次的結果中，二氧化碳的質量為158.0g+100g÷4﹣181.2g=1.8g；故答案為：1.8g．         

（2）前二次反應后，每次生成氣體的質量都是1.8g，第四次反應沒有氣體生成，故可判斷第三次反應已完全．故生成氣體的質量為158g+75g﹣228.6g=4.4g                                  

設參與反應的Na₂CO₃的質量為x，                                  

Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O                                      

 106              44                                        

  x               4.4g                                         

∴，                                              

解之得：x=10.6g，                                           

產品中碳酸鈉的質量分數(shù)為：×100%≈96.4%≥96%；               

故該產品中碳酸鈉的質量分數(shù)合格．                               

（3）根據(jù)前兩步可以計算出當碳酸鈉存在的情況下，每25g鹽酸對應的二氧化碳質量為1.8g，當生成4.4g二氧化碳時，消耗的鹽酸溶液的質量為61g．之后再加鹽酸無氣體生成．而開始時，鹽酸為零，二氧化碳也為零．所以得圖：                          

                                  

【點評】本題主要考查學生運用化學方程式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．