Question

小明在協助老師清理實驗室時，發(fā)現有一瓶碳酸鈉和氯化鈉組成的混合液．他想測定該溶液中碳酸鈉和氯化鈉的質量分數，為此設計并進行了如下實驗．
實驗1：取該混合液50g，向其中逐滴加入稀鹽酸，當加入稀鹽酸的質量為20g、40g、60g 時，生成氣體的質量見下表（氣體的溶解度忽略不計）．
實驗2：另取該溶液50g，加入一定量稀鹽酸充分反應后，測得溶液的pH=7，然后再加入硝酸銀溶液，測得實驗數據見右圖．

	第一組	第二組	第三組
稀鹽酸的質量/g	20	40	60
生成氣體的質量/g	2.2	m	5.5

試分析計算：
（1）實驗1中，第二組數據m為______ g．
（2）混合液中碳酸鈉的質量分數是多少？
（3）混合液中氯化鈉的質量分數是多少？（計算結果精確至0.1%）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據實驗數據分析可知20克稀鹽酸完全反應生成二氧化碳的質量為2.2g，所以40g鹽酸完全反應生成二氧化碳質量為4.4g；
（2）根據圖表中數據可知最多生成二氧化碳質量為5.5g，根據二氧化碳的質量可算出碳酸鈉的質量，再根據 ×100%可求出混合液中碳酸鈉的質量分數．
（3）根據氯化鈉與硝酸銀反應生成沉淀的質量，計算出氯化鈉的總質量，根據碳酸鈉與鹽酸反應生成二氧化碳的質量，計算出碳酸鈉與鹽酸反應生成的氯化鈉的質量，用氯化鈉的總質量減去生成的氯化鈉的質量，計算出原混合液中的氯化鈉的質量，再除以50g乘以百分之百即可．
解答：解：
（1）20克稀鹽酸完全反應生成二氧化碳的質量為2.2g，所以40g鹽酸完全反應生成二氧化碳質量為4.4g；
（2）根據前兩組實驗數據分析可知每20克鹽酸完全反應生成2.2克二氧化碳，則60克鹽酸完全反應應生成6.6克二氧化碳，在第三組實驗中加入60克鹽酸只生成5.5克二氧化碳，說明第三組實驗中鹽酸有剩余，碳酸鈉反應完，完全反應生成氣體的質量為5.5克，設生成5.5g二氧化碳，需要參加反應的碳酸鈉的質量為x，生成氯化鈉的質量為y，則：
Na₂CO₃ +2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106            117     44
x               y      5.5g
  根據：解得X=13.25g  根據：解得y=14.63g，
混合液中碳酸鈉的質量分數是：×100%=26.5%；
（3）設氯化鈉與硝酸銀反應，生成57.4g沉淀需要氯化鈉的質量為z則：
 NaCl+AgNO₃═AgCl↓+NaNO₃
58.5       143.5
z           57.4g
根據：解得z=23.4g，所以原混合液中氯化鈉的質量為：23.4g-14.63g=8.77g，混合液中氯化鈉的質量分數是：×100%=17.5%．
故答案為：（1）4.4；（2）26.5%；（3）17.5%．
點評：解答本題可用數據分析法，即解題時正確分析數據，找出數據的變化特征及彼此之間的關系，將綜合復雜的問題分解為簡單的計算，從而順利解題．