Question

小明在協(xié)助老師清理實驗室時,發(fā)現(xiàn)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(zhì)量分?jǐn)?shù),為此設(shè)計并進(jìn)行了如下實驗。

【實驗1】取該混合液50 g,向其中逐滴加入稀鹽酸,當(dāng)加入稀鹽酸的質(zhì)量為20 g、40 g、60 g時,生成氣體的質(zhì)量見下表(氣體的溶解度忽略不計)。

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

【實驗2】另取該溶液50 g,加入一定量稀鹽酸充分反應(yīng)后,測得溶液的pH=7,然后再加入硝酸銀溶液,測得實驗數(shù)據(jù)見圖。

試分析計算:

(1)【實驗1】中,第二組數(shù)據(jù)m為　　　　g。

(2)混合液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?

(3)混合液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(計算結(jié)果精確至0.1%)

Answer 1

【解析】(1)第三組與第二組比較,加的酸質(zhì)量增加,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量也增加,所以第二組酸全部反應(yīng),根據(jù)第一組20 g酸全反應(yīng)生成2.2 g二氧化碳,所以m為4.4;(2)根據(jù)第三組只生成5.5 g二氧化碳,可知碳酸鈉全部反應(yīng),根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式,由二氧化碳的質(zhì)量可以計算混合液中碳酸鈉的質(zhì)量,從而可求混合液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);(3)與硝酸銀反應(yīng)的氯化鈉來自兩部分,一部分是原混合液中的氯化鈉,一部分是鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成的氯化鈉,根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式,由二氧化碳的質(zhì)量可以計算生成的氯化鈉的質(zhì)量,根據(jù)題中的函數(shù)圖像可以計算與硝酸銀反應(yīng)的氯化鈉的質(zhì)量,其差值即為混合液中氯化鈉的質(zhì)量,從而可求混合液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

答案:(1)4.4

解:(2)分析數(shù)據(jù)可知,50 g混合液中碳酸鈉與鹽酸完全反應(yīng)生成5.5 g二氧化碳。

設(shè)50 g混合液中碳酸鈉的質(zhì)量為x,同時與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉的質(zhì)量為y。

Na₂CO₃+2HCl====2NaCl+CO₂↑+H₂O

106             117   44

x                   y          5.5 g

=　x=13.25 g

=　y≈14.63 g

混合液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù):×100%=26.5%

(3)設(shè)生成57.4 g氯化銀沉淀需要氯化鈉的質(zhì)量為z

NaCl+AgNO₃====AgCl↓+NaNO₃

58.5          143.5

z                57.4 g

=　z=23.4 g

混合液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈17.5%

答:混合液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是26.5%,混合液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.5%。