题目内容
某实验小组欲测定某白色粉末(已知是碳酸钠与碳酸氢钠的混合物)的组成,取三份质量不同的样品甲、乙、丙分别与30g稀盐酸充分反应,得到的常温常压下气体体积关系如下表,试求:(1)样品中碳酸钠的质量分数?
(2)稀盐酸的质量分数?(已知二氧化碳常温常压下的密度是1.97g/L)(计算过程中保留两位小数)
甲 | 乙 | 丙 | 混合物质量/g | 3.80 | 7.60 | 11.4 | 二氧化碳的体积/L | 0.893 | 1.786 | 1.786 |
分析:首先分析数据可判断出乙份恰好和30g盐酸完全反应,所以可设出混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的质量,根据化学方程式求出二氧化碳的质量表示式,建立方程组求解.然后利用求解的碳酸钠和碳酸氢钠的质量求解消耗盐酸的质量,进而求出质量分数.
解答:解:(1)由表分析可知,第二次反应恰好完全反应,第二次反应生成的二氧化碳质量为1.786g×1.97g/L=3.52g
设7.60克混合物中含碳酸钠质量为x.生成的二氧化碳质量为y,则7.60克混合物中含碳酸氢钠质量为7.60g-x.生成的二氧化碳质量为3.52g-y
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
X y
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 44
7.6g-x 3.52g-y
得方程组:
得:x=4.24g y=1.76g
所以碳酸钠的质量分数为:
×100%=55.79%
答:样品中碳酸钠的质量分数为55.79%
(2)设7.60克混合物中碳酸钠消耗的HCl质量为a,碳酸氢钠消耗的HCl质量为b
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
4.24g a
=
解之得:a=2.92g
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 36.5
3.36g b
=
解之得 b=1.46g
所以盐酸的质量分数为:
×100%=14.60%
答:稀盐酸的质量分数为14.60%
设7.60克混合物中含碳酸钠质量为x.生成的二氧化碳质量为y,则7.60克混合物中含碳酸氢钠质量为7.60g-x.生成的二氧化碳质量为3.52g-y
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
X y
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 44
7.6g-x 3.52g-y
得方程组:
|
得:x=4.24g y=1.76g
所以碳酸钠的质量分数为:
4.24g |
7.60g |
答:样品中碳酸钠的质量分数为55.79%
(2)设7.60克混合物中碳酸钠消耗的HCl质量为a,碳酸氢钠消耗的HCl质量为b
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
4.24g a
106 |
73 |
4.24g |
a |
解之得:a=2.92g
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 36.5
3.36g b
84 |
36.5 |
3.36g |
b |
解之得 b=1.46g
所以盐酸的质量分数为:
2.92g+1.46g |
30g |
答:稀盐酸的质量分数为14.60%
点评:根据化学反应方程式的计算的步骤一般分为六步:
1.设未知量,即…的质量为x.
2.书写用到的化学方程式(即写→配→标→注),特别是化学方程式的配平是至关重要的.
3.将用到的物质的质量关系标注在相应的化学式的正下方;上行是相对质量关系(即利用相对原子质量或相对分子质量乘以相应的化学计量数得来的),下行是纯物质质量(即已知量和未知量x).
4.列计算用到比例式,即上行的相对质量比等于下行的实际质量比.
5.求算结果,注意一定要有单位.
6.写出简明的答案,一般是问什么就答什么.
1.设未知量,即…的质量为x.
2.书写用到的化学方程式(即写→配→标→注),特别是化学方程式的配平是至关重要的.
3.将用到的物质的质量关系标注在相应的化学式的正下方;上行是相对质量关系(即利用相对原子质量或相对分子质量乘以相应的化学计量数得来的),下行是纯物质质量(即已知量和未知量x).
4.列计算用到比例式,即上行的相对质量比等于下行的实际质量比.
5.求算结果,注意一定要有单位.
6.写出简明的答案,一般是问什么就答什么.
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