Question

19．在青海的茶卡鹽湖，沿湖居民“夏天曬鹽、冬天撈堿”，“鹽”指的是食鹽，“堿”指的是純堿．以下是碳酸鈉、氯化鈉在不同溫度下的溶解度

	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	80℃	100℃
S（Na2CO3）/g	7.0	12.2	21.8	39.7	48.8	47.3	46.4	45.1	44.7
S（NaCl）/g	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	38.4	39.8

（1）“冬天撈堿”的原理是溫度低于40℃時(shí)，隨著溫度降低，碳酸鈉的溶解度減�。�
（2）鹽湖中獲取的純堿（天然堿）中一般含有一定量的氯化鈉，現(xiàn)有標(biāo)注為“純度80%”的天然堿，要提純碳酸鈉，操作步驟如下：
①在50g40℃的熱水中加入一定質(zhì)量的天然堿，配成40℃時(shí)碳酸鈉的飽和溶液；（不考慮不同溶質(zhì)之間的相互影響）
②降溫至10℃，析出一定質(zhì)量的碳酸鈉晶體，過(guò)濾，用少量水洗滌晶體；
③將碳酸鈉晶體烘干后，獲得18.3g碳酸鈉粉末．（不考慮洗滌過(guò)程中碳酸鈉的損耗）
（3）某學(xué)習(xí)小組同學(xué)要測(cè)定天然堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否與標(biāo)注符合，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①稱(chēng)取5g天然堿放入錐形瓶?jī)?nèi)，再向其中加入50g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，稱(chēng)得燒杯內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量為53.5g，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算出天然堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（結(jié)果保留到0.1%）
計(jì)算過(guò)程：
②思考：實(shí)驗(yàn)結(jié)果小于標(biāo)注的原因可能是有部分二氧化碳溶于水或沒(méi)有逸出錐形瓶．
（4）上述實(shí)驗(yàn)中所需的50g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸，需要用市售的37%的濃鹽酸進(jìn)行配制．請(qǐng)計(jì)算出配制時(shí)需要濃鹽酸13.5g、水36.5g．（結(jié)果保留至0.1）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)的溶解度變化情況可以判斷相關(guān)方面的問(wèn)題；
（2）根據(jù)物質(zhì)的溶解度及其變化情況提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算和判斷；
（3）二氧化碳能夠溶于水；
（4）溶液稀釋前后，溶質(zhì)質(zhì)量不變．

解答 解：（1）“冬天撈堿”的原理是：溫度低于40℃時(shí)，隨著溫度降低，碳酸鈉的溶解度減小，因此冬季溫度降低時(shí)會(huì)析出碳酸鈉晶體．
故填：溫度低于40℃時(shí)，隨著溫度降低，碳酸鈉的溶解度減小．
（2）由物質(zhì)的溶解度可知，40℃時(shí)碳酸鈉溶解度是48.8g，50g水中溶解24.4g碳酸鈉達(dá)到飽和狀態(tài)，10℃時(shí)溶解度是12.2g，50g水中溶解6.1g碳酸鈉達(dá)到飽和狀態(tài)，降溫至10℃時(shí)，析出碳酸鈉晶體質(zhì)量為：24.4g-6.1g=18.3g，
故填：18.3．
（3）①設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為x，
反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量為：5g+50g-53.5g=1.5g，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
106                                     44
x                                       1.5g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{1.5g}$，
x=3.6g，
天然堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{3.6g}{5g}$×100%=72.3%，
答：天然堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.3%．
②思考：實(shí)驗(yàn)結(jié)果小于標(biāo)注的原因可能是有部分二氧化碳溶于水或沒(méi)有逸出錐形瓶，導(dǎo)致計(jì)算的二氧化碳質(zhì)量偏小，從而導(dǎo)致計(jì)算的碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小．
故填：有部分二氧化碳溶于水或沒(méi)有逸出錐形瓶．
（4）設(shè)需要濃鹽酸質(zhì)量為y，
根據(jù)題意有：50g×10%=y×37%，
y=13.5g，
需要水的質(zhì)量為：50g-13.5g=36.5g，
故填：13.5；36.5．

點(diǎn)評(píng) 差量法在計(jì)算中的應(yīng)用很廣泛，解答的關(guān)鍵是要分析出物質(zhì)的質(zhì)量差與要求的未知數(shù)之間的關(guān)系，再根據(jù)具體的數(shù)據(jù)求解．