Question

8．運用侯氏制堿法制得的純堿（Na₂CO₃）中常含含有少量氯化鈉，某廠生產(chǎn)的純堿包裝袋上標有“Na₂CO₃含量≥96%”字樣．為了判斷該純堿中Na₂CO₃含量是否達到要求，小明稱取5.5克該純堿樣品投入燒杯中，加入100克足量的稀鹽酸．測得反應時間（t）和產(chǎn)生氣體的質量（m）的關系如圖所示．

（1）該堿面樣品被完全反應時，生成氣體的質量為2.2克；
（2）堿面被反應掉一半時，所需的時間大約是30秒鐘；
（3）假定雜質都是NaCl，通過計算回答“Na₂CO₃含量≥96%”是否真實可信．
（4）假定雜質都是NaCl，反應后剩余溶液中溶質的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中信息可知，該堿面樣品被完全反應時，生成氣體的質量；
（2）根據(jù)題中信息可知，被反應掉一半時，所需的時間；
（3）由二氧化碳的質量根據(jù)碳酸鈉與稀鹽酸反應的化學方程式可以計算出樣品中碳酸鈉的質量，進而計算出樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)．
（4）由二氧化碳的質量根據(jù)碳酸鈉與稀鹽酸反應的化學方程式可以計算出樣品中氯化鈉的質量，進而計算出反應后剩余溶液中溶質的質量分數(shù)．

解答 解：
（1）根據(jù)題中信息可知，該堿面樣品被完全反應時，生成氣體的質量為2.2g；
（2）根據(jù)題中信息可知，被反應掉一半時，所需的時間大約是30秒；
（3）設樣品中 Na₂CO₃ 的質量為x，生成NaCl的質量為y．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑?
106                    117             44
x                        y              2.2g
則$\frac{106}{44}=\frac{x}{2.2g}$，解得x=5.3g．
樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)$\frac{5.3g}{5.5g}$×100%≈96.4%＞96%，所以合格．
則$\frac{117}{44}=\frac{y}{2.2g}$，解得y=5.85g，
（4）故反應后剩余溶液中溶質的質量分數(shù)為$\frac{5.85g+（5.5g-5.3g）}{100g+5.5g-2.2g}$×100%=5.95%．
故答案為：
（1）2.2；（2）30；（3）是真實可信．（4）5.95%．

點評 本題主要考查有關含雜質物質的化學方程式計算和溶質質量分數(shù)的計算，難度較大．