Question

現(xiàn)有一種Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物，某同學(xué)為測定其含量，取一定量的該樣品溶于水，逐滴加入稀鹽酸并不斷振蕩，首先發(fā)生反應(yīng)：Na₂CO₃ + HCl = NaHCO₃ + NaCl，然后才發(fā)生反應(yīng)：NaHCO₃+ HCl =" NaCl" + CO₂↑+ H₂O。

已知：該溫度下CO₂密度為1.98g/L，實(shí)驗(yàn)測得產(chǎn)生的CO₂的與加入稀鹽酸的數(shù)據(jù)如右圖。
（1）當(dāng)加入      g鹽酸時(shí)，才開始產(chǎn)生CO₂；圖中V=      mL。
（2）請(qǐng)計(jì)算：①所加入鹽酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?
②原樣品中Na₂CO₃和NaHCO₃的質(zhì)量各是多少？（百分?jǐn)?shù)精確到0.1%，質(zhì)量精確到0.01g）

Answer 1

（1）5   444  （2）①7.3%   ②原樣品中有Na₂CO₃1.06g，NaHCO₃1.26g

解析試題分析：（1）從圖象可以看出，加入5克鹽酸后，才開始有二氧化碳?xì)怏w出現(xiàn)；從圖象可以看出，加入（10-5）克鹽酸，放出二氧化碳的體積是222毫升；所以，加入（15-5）克鹽酸時(shí)，放出二氧化碳?xì)怏w的體積V =222毫升×2═444毫升。
（2）由題意可知，鹽酸是先后和Na₂CO₃、NaHCO₃反應(yīng)的，而只有后者才產(chǎn)生二氧化碳，結(jié)合圖像，找出生成的二氧化碳的體積并換算出質(zhì)量，利用化學(xué)方程式可計(jì)算出相應(yīng)鹽酸的質(zhì)量，從而求出鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解：①444mLCO₂的質(zhì)量=444mL×10^-3×1.98g/L=0.88g；
設(shè)產(chǎn)生0.88gCO₂時(shí)，消耗HCl的質(zhì)量為x
NaHCO₃ + HCl =" NaCl" + H₂O +CO₂↑
36.5                     44
x                       0.88g
36.5：44= x：0.88g
解得x = 0.73g
所以鹽酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100% = 7.3%
結(jié)合圖像，根據(jù)鹽酸的質(zhì)量，可求出與之反應(yīng)的Na₂CO₃的質(zhì)量，以及反應(yīng)生成的NaHCO₃的質(zhì)量；再由NaHCO₃與鹽酸的反應(yīng)方程式，利用生成的二氧化碳的質(zhì)量可求出反應(yīng)的NaHCO₃的質(zhì)量，后者與前者的質(zhì)量差，即為原樣品中NaHCO₃的質(zhì)量。
②設(shè)原樣品中Na₂CO₃質(zhì)量為y，與5g鹽酸反應(yīng)時(shí)，生成碳酸氫鈉的質(zhì)量為z
Na₂CO₃ + HCl =  NaHCO₃ + NaCl
106   36.5    84
y    5g×7.3%  z
106：36.5= y：5g×7.3%
36.5：84= 5g×7.3%：z
解得：y = 1.06g 
z=0.84g
556mLCO₂的質(zhì)量為：(556mL/1000mL)×1.98g/L=1.10g
設(shè)放出556mLCO₂時(shí)，反應(yīng)的NaHCO₃質(zhì)量為m。則：
NaHCO₃ + HCl =" NaCl" + H₂O +CO₂↑
84                        44
m                        1.10g
84 ：44= m：1.10g
解得m=2.10g
則原樣品中NaHCO₃的質(zhì)量為2.10g-0.84g=1.26g
答：①鹽酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%；②原樣品中有Na₂CO₃1.06g，NaHCO₃1.26g。
考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)算
點(diǎn)評(píng)：此題是關(guān)于化學(xué)方程式及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算題，主要是利用圖表及反應(yīng)方程式來分析和解決化學(xué)計(jì)算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生有較強(qiáng)的識(shí)圖能力和數(shù)據(jù)分析能力；解題的關(guān)鍵是找出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，以及通過觀察、分析和比較圖表中的多組數(shù)據(jù)，找出有用數(shù)據(jù)，結(jié)合方程式中已知量對(duì)未知的應(yīng)求量的質(zhì)量比進(jìn)行求解計(jì)算，解題要規(guī)范。