Question

为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数，某校化学研究性学习小组的探究过程如下：
[提出问题]样品中碳酸钠的质量分数是多少？
[知识准备]食用纯碱的主要成分是碳酸钠，另外还含有少量的氯化钠；　 反应过程中不考虑水和氯化氢的挥发．
[设计方案]
（1）方案一：向一定量样品中加入过量澄清石灰水，根据反应生成碳酸钙的质量，先求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
（2）方案二：向一定量样品中加入足量的稀盐酸，根据反应生成二氧化碳的质量，先求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
[进行实验]
甲组同学：称取12.00g样品，加水配成溶液，在溶液中加入过量的澄清石灰水．过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀10.00g．
乙组同学：称取12.00g样品，加入足量的稀盐酸直到反应停止，共收集到4.40g二氧化碳．
[解决问题]请你任选一组同学的实验结果，帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量分数．（计算结果精确到0.1% ）
[交流反思]
（1）甲组的小青同学认为，要求出碳酸钠的质量，也可以使用与盐酸和石灰水所属类别不同的其他物质______（填一种具体物质）的溶液与样品反应，通过测定相关物质的质量，进行有关计算即可．
（2）乙组的小雨同学认为，所用稀盐酸的溶质质量分数也可求出：取18.45g样品放入烧杯中，每次加入20g稀盐酸（不考虑水、氯化氢逸出）后用精密仪器称量，记录实验数据如下：

加入稀盐酸次数	1	2	3	4	5	6	7
烧杯及所称物质总质量/g	78.90	97.80	116.70	135.60	155.05	175.05	195.05

分析表中实验数据的变化规律，获取反应生成气体的质量，通过有关计算，即可求出稀盐酸的溶质质量分数．问题：请你在右边的坐标纸上绘制生成气体的质量与所加稀盐酸质量关系的曲线．

Answer 1

解：[解决问题]①如果选甲组同学的实验结果则有：设参加反应的碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓
106 100
x 10.00g
x=10.6g
所以样品中碳酸钠的质量分数为：×100%=88.3%
②如果选择乙组同学的结果则有：设参加反应的碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
x 4.40g
x=10.6g
所以样品中碳酸钠的质量分数为：×100%=88.3%
[交流反思]（1）碳酸钠除了可以和石灰水反应生成沉淀外，还可以和盐类物质反应生成沉淀，因为碳酸钙、碳酸钡等都是沉淀，所以碳酸钠可以和氯化钙、氯化钡等盐反应．
（2）由表格中数据可知前4次实验每次加入20g稀盐酸后，烧杯中溶液总质量比前一次增加了18.9g，即前4次实验每次生成二氧化碳气体1.1g；第5次加入20g稀盐酸后，产生的二氧化碳气体只有0.55g，说明此时碳酸钠已完全反应，即稀盐酸量在80g～100g之间时，产生的二氧化碳气体量=1.1g×4+0.55g=4.95g，且以后无论再加多少稀盐酸，二氧化碳的量保持此值不变．据以上分析可在在坐标纸上画出生成气体的质量与所加稀盐酸质量关系的曲线图为：

分析：（1）由题分析可知甲组同学采用的是方案一，即先让碳酸钠转化成沉淀，再根据沉淀质量求出碳酸钠质量，进而求出碳酸钠的质量分数．那么让碳酸钠转化为沉淀就要依据盐的性质以及碳酸盐的溶解度表来选择试剂；
（2）认真分析表格就可以得到每次加稀盐酸后所得的二氧化碳的质量，然后根据题意在坐标纸上把生成气体质量与所加稀盐酸质量的关系曲线绘制出来即可．
点评：此题是一道综合性的题目，其中既有根据化学方程式的计算，又有根据表格中的数据绘制曲线，属于难度比较大的题目．