Question

3．工業(yè)上候氏制堿法制得的純堿產品中常含有少量的氯化鈉雜質，化驗員要對每批次的純堿產品進行檢驗．在實驗室中取27g純堿樣品，平均分成五份，依次加入盛有100g稀鹽酸的錐形瓶中，每次充分反應后進行稱量，得到的實驗數據如下

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
加入純堿樣品的質量/g	5.4	5.4	5.4	5.4	5.4
錐形瓶內物質的總質量/g	103.2	106.4	109.6	115	120.4

（1）第一次加入純堿樣品充分反應后，生成二氧化碳的質量是2.2g．
（2）計算純堿樣品中碳酸鈉的質量分數．
（3）計算所用鹽酸的質量分數．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律，由反應前后燒杯及所盛物質總質量的差，計算生成二氧化碳的質量；
（2）根據完全反應后所放出二氧化碳的質量，計算樣品中碳酸鈉的質量，由碳酸鈉質量與樣品質量比計算樣品中碳酸鈉質量分數進行解答；
（3）根據完全反應后所放出二氧化碳的質量，計算所用稀鹽酸的質量即可進行解答．

解答 解：（1）根據質量守恒定律，第一次加入純堿樣品充分反應后，生成二氧化碳的質量為：100g+60g+5.4g-163.2g=2.2g；
（2）第三次加入純堿樣品充分反應后與100g鹽酸恰好完全反應，共生成二氧化碳的質量=5.4g×3+100g+60g-169.6g=6.6g
設前三次樣品中含有碳酸鈉的質量為x，所用稀鹽酸中溶質的質量為y
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73             44
x       y              6.6g
$\frac{106}{x}$=$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{6.6g}$
x=15.9g
y=10.95g
純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為：$\frac{15.9g}{5.4g×3}$×100%≈98.1%；
（3）所用稀鹽酸的質量分數為：$\frac{10.95g}{100g}$×100%=10.95%．
故答案為：（1）2.2；
（2）純堿樣品中碳酸鈉的質量分數約為98.1%；
（3）所用稀鹽酸的質量分數是10.95%．

點評 根據第三次實驗數據加入稀鹽酸后剩余物質質量不再改變可知得，此時所加入的稀鹽酸不再反應，碳酸鈉完全反應，反應放出二氧化碳的總質量可由質量守恒定律求得．