Question

9．現有一份質量為38.3g的固體混合物，由NaCl、Na₂CO₃和NaOH組成．
華雪同學將其溶于215.1g水中，配成溶液，然后往其中加入10%的鹽酸溶液．產生氣體的質量與所加鹽酸溶液的質量關系如圖所示．據圖計算（要求寫出計算過程）：
（1）原混合物中Na₂CO₃的質量．
（2）m的值．
（3）a點所示溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 （1）根據鹽酸與碳酸鈉反應的化學方程式和生成的二氧化碳的質量，列出比例式，就可計算出該樣品中Na₂CO₃的質量；
（2）根據鹽酸與碳酸鈉反應的化學方程式和生成的二氧化碳的質量，列出比例式，就可計算出該樣品中氯化氫的質量，進一步計算與碳酸鈉反應的鹽酸的質量；
（3）根據氫氧化鈉與鹽酸反應的化學方程式和消耗鹽酸的質量，列出比例式，就可計算出該樣品中氫氧化鈉的質量，進一步可求混合物中氯化鈉的質量，
再根據氫氧化鈉的質量可以求得反應產生的氯化鈉的質量；則完全反應后溶質的質量=碳酸鈉與鹽酸反應生成的氯化鈉的質量+氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉的質量+混合物中氯化鈉的質量；最終可求a點所示溶液中溶質的質量分數．

解答 解：（1）由圖象可知：完全反應后生成的二氧化碳的質量是4.4g；
設38.3g樣品中碳酸鈉的質量是x，產生氯化鈉的質量為y，消耗氯化氫的質量為z；
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          73      117              44
 x             z        y                4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{73}{z}=\frac{117}{y}=\frac{44}{4.4g}$；
解得：x=10.6g；y=11.7g；z=7.3g
（2）碳酸鈉反應的鹽酸的質量為$\frac{7.3g}{10%}$=73g，所以m的值為146+73=219；
（3）設樣品中氫氧化鈉的質量為w，生成氯化鈉的質量為m；
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40       36.5   58.5
w    146g×10%  m
$\frac{40}{w}=\frac{36.5}{146g×10%}=\frac{58.5}{m}$；
w=16g，m=23.4g；
混合物中氯化鈉的質量為38.3g-10.6g-16g=11.7g
則反應后所得溶液的溶質氯化鈉的質量為：11.7g+11.7g+23.4g=46.8g；
a點所示溶液中溶質的質量分數$\frac{46.8g}{38.3g+215.1g+219g-4.4g}×100%$=10%
答：（1）樣品中Na₂CO₃的質量為10.6g；（2）m的值為219，（3）a點所示溶液中溶質的質量分數10%．

點評 在堿和鹽的混合溶液中滴加鹽酸時，鹽酸首先與堿反應，然后再跟鹽反應，所以在氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物中滴加鹽酸，一開始沒有二氧化碳產生．