Question

【题目】小明同学欲测定部分变质的氢氧化钠中碳酸钠的含量（含少量其他不溶性杂质），进行了如下实验：①取50g样品，加入足量水，待完全冷却后滤去不溶物，将得到的滤液平均分成五等份，倒入五个烧杯中；②向五个烧杯中分别加入一定质量14.6%的盐酸；③将充分反应后得到的溶液进行称量。实验过程中图像和所得数据如下，请你分析并进行有关计算：

	烧杯Ⅰ	烧杯Ⅱ	烧杯Ⅲ	烧杯Ⅳ	烧杯Ⅴ
加入盐酸的质量（g）	25	50	75	100	140
烧杯中溶液质量（g）	55	80	104.78	129.34	168.9

(1)通过分析上述图像及实验数据，烧杯中盐酸已经过量的有_______________________。

(2)样品中碳酸钠的质量分数是_____________？

(3)每份样品溶液的质量为______；坐标中b=_______________。

Answer 1

【答案】烧杯V 26.5% 30g 92.5

【解析】

氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳。向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中滴加盐酸，先发生酸碱中和反应。

（1）从烧杯Ⅰ到烧杯Ⅱ，盐酸增加25g，烧杯中溶液的质量也增加25g，说明烧杯Ⅰ、Ⅱ中加入盐酸的量不足，此时加入的盐酸只和氢氧化钠反应，无气体逸出，烧杯中增加的质量等于加入盐酸的质量；烧杯Ⅲ在烧杯Ⅱ的基础上又增加25g盐酸，但烧杯中溶液并未增加25g，说明此烧杯中盐酸已经开始与碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出，生成二氧化碳的质量为：80g+25g-104.78g=0.22g，同理，烧杯Ⅳ中生成二氧化碳的质量为：104.78g+25g-129.34g=0.44g，烧杯Ⅴ中生成二氧化碳的质量为：129.34g+40g-168.9g=0.44g， 烧杯Ⅴ相比烧杯Ⅳ加入的盐酸更多，但生成二氧化碳的质量与烧杯Ⅳ一样，说明烧杯Ⅴ中盐酸已经过量，在烧杯烧杯Ⅲ和烧杯Ⅳ的基础上继续加盐酸仍有二氧化碳生成，说明烧杯Ⅲ和烧杯Ⅳ中盐酸是不足的；综上分析，烧杯中盐酸过量的只有烧杯Ⅴ。

（2）由（1）可知每份样品完全反应生成二氧化碳的质量为0.22g+0.44g+0.44g=1.1g，则样品中的碳酸钠完全反应生成二氧化碳的质量为：1.1g×5=5.5g，设样品中碳酸钠的质量为x；

解得：x=13.25g；

样品中碳酸钠的质量分数是：。

（3）烧杯Ⅰ中加入25g盐酸溶液质量变为55g，且没有气体逸出，说明每份样品溶液的质量为55g-25g=30g。

盐酸和氢氧化钠溶液反应溶液质量增加比盐酸和碳酸钠反应增加的快，因为盐酸和碳酸钠反应有气体从装置中逸出，坐标b表示盐酸恰好和氢氧化钠反应时溶液的质量。由表格数据可知，25g盐酸完全反应可以产生0.44g二氧化碳气体，烧杯Ⅲ中生成0.22g二氧化碳气体，说明烧杯Ⅲ中和碳酸钠反应的盐酸的质量为12.5g，则盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时溶液的质量为：80g+12.5g=92.5g，则b=92.5。