Question

（2011?佛山）現(xiàn)有一種堿性調味液，是碳酸鈉和氯化鈉組成的溶液．為了測定堿性調味液中碳酸鈉和氯化鈉的質量分數(shù)，設計了如下實驗方案．
【實驗一】取三份堿性調味液各100g，分別緩慢加入到20g、40g和60g某鹽酸中，測得三組實驗數(shù)據(jù)見下表（氣體的溶解忽略不計）：

	第Ⅰ組	第Ⅱ組	第Ⅲ組
鹽酸的質量/g	20	40	60
生成氣體的質量/s	2.2	4.4	5.5

根據(jù)實驗及有關數(shù)據(jù)進行分析與計算：
（1）100g堿性調味液與鹽酸完全反應生成氣體的質量為

5.5

g．
（2）堿性調味液中碳酸鈉的質量分數(shù)為多少？（寫出計算過程）
（3）100g堿性調味液與該鹽酸反應后溶液pH=7時，需要鹽酸的質量為

50

g
【實驗二】在上述第Ⅲ組反應后的溶液中加AgNO₃溶液，測得實驗數(shù)據(jù)見下圖：
根據(jù)實驗及有關數(shù)據(jù)進行分析：
（4）某同學計算出堿性調味液中氯化鈉的質量分數(shù)為20.5%（保留到小數(shù)點后一位）后經(jīng)檢查無數(shù)字運算錯誤．請判斷該計算結果是否正確，如不正確要指出錯誤原因．

不正確．把碳酸鈉與鹽酸反應生成的氯化鈉的質量沒有減去

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可知20克稀鹽酸完全反應生成二氧化碳的質量，據(jù)此可算出60克稀鹽酸完全反應生成二氧化碳的質量，進而根據(jù)第三組實驗數(shù)據(jù)可知100g堿性調味液與鹽酸完全反應生成氣體的質量．
（2）根據(jù)二氧化碳的質量可算出碳酸鈉的質量，再根據(jù)

碳酸鈉的質量

堿性調味液的質量

×100%可求出堿性調味液中碳酸鈉的質量分數(shù)．
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可知參加反應的鹽酸與生成的二氧化碳的質量比關系，據(jù)此可求出所需要的鹽酸的質量．
（4）先計算出堿性調味液中氯化鈉的質量分數(shù)，判斷該計算結果是否準確，然后根據(jù)計算結果分析錯誤原因．求堿性調味液中氯化鈉的質量分數(shù)的方法是：沉淀為氯化銀，包括剩余鹽酸與硝酸銀反應生成的氯化銀和氯化鈉與硝酸銀反應生成的氯化銀．先求出剩余鹽酸中溶質的質量，根據(jù)剩余鹽酸中溶質的質量求出和鹽酸反應生成的氯化銀的質量，進而求出和氯化鈉反應生成的氯化銀的質量，利用氯化鈉和硝酸銀反應的化學方程式，根據(jù)氯化銀的質量求出氯化鈉的質量，此氯化鈉包括反應生成的氯化鈉和原混合物中的氯化鈉，用總氯化鈉的質量-反應生成的氯化鈉的質量即為堿性調味液中氯化鈉的質量，最后根據(jù)

氯化鈉的質量

堿性調味液的質量

×100%即可求出堿性調味液中氯化鈉的質量分數(shù)．

解答：解：
（1）根據(jù)前兩組實驗數(shù)據(jù)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，所以100g堿性調味液與鹽酸完全反應生成氣體的質量為5.5克．故答案為：5.5
（2）設與鹽酸反應的碳酸鈉的質量為x．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106               44
x                 5.5g
   

106

x

=

44

5.5g

  
      x=13.25g
堿性調味液中碳酸鈉的質量分數(shù)=

13.25g

100g

×100%=13.25%
答：堿性溶液中碳酸鈉的質量分數(shù)為13.25%．
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可知每生成1.1克二氧化碳參加反應的鹽酸的質量為10克，現(xiàn)在共生成5.5克二氧化碳，參加反應的鹽酸的質量為50克．故答案為：50
（4）設20克鹽酸中溶質的質量為y
    Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
           73         44
           y          2.2g
         

73

y

=

44

2.2g

           y=3.65g
所用鹽酸中溶質的質量分數(shù)=

3.65g

20g

×100%=18.25%
第Ⅲ組反應后的溶液中含氯化氫的質量=10g×18.25%=1.825g
設和鹽酸反應生成的氯化銀的質量為z
 HCl+AgNO₃═AgCl↓+HNO₃
36.5        143.5
1.825g        z

36.5

1.825g

=

143.5

z

   
       z=7.175g
和氯化鈉反應生成的氯化銀的質量=57.4g-7.175g=50.225g
設氯化鈉的總質量為a
NaCl+AgNO₃═AgCl↓+NaNO₃
58.5       143.5
 a         50.225g

58.5

a

= 

143.5

50.225g

     a=20.475g
設反應生成的氯化鈉的質量為b
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
              117    44
               b     5.5g
              

117

b

=

44

5.5g

                 b=14.625g
堿性調味液中氯化鈉的質量=20.475g-14.625g=5.85g
堿性調味液中氯化鈉的質量分數(shù)=

5.85g

100g

×100%%=5.85%
因而該計算結果不對，該計算結果為20.5%，根據(jù)上述計算可知，把碳酸鈉與鹽酸反應生成的氯化鈉的質量沒有減去時算出的結果是20.5%．
故答案為：不正確．把碳酸鈉與鹽酸反應生成的氯化鈉的質量沒有減去
（或把碳酸鈉與鹽酸反應生成的氯化鈉的質量也計算進去了）

點評：解答本題可用數(shù)據(jù)分析法，即解題時正確分析數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)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．