Question

某实验小组的同学对实验室久置的烧碱样品进行分析其变质程度，他们先称取13.3克的烧碱样品，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入一定质量分数的稀盐酸，实验测得加入稀盐酸的质量与产生气体的质量关系如图所示：
求：（1）该图象中开始一段时间没有气体产生的原因

 

（2）样品中碳酸钠的质量分数
（3）所用稀盐酸的溶质质量分数．

Answer 1

分析：（1）分析图象可知，刚开始一段时间虽然加入了盐酸，但是没有生成二氧化碳气体，说明盐酸和其他物质（烧碱）发生了反应．
（2）从图象可以看出，加入盐酸总共生成二氧化碳的质量是2.2克，写出化学方程式并代入数据计算碳酸钠的质量．
（3）通过（2）计算出氯化氢的质量（和碳酸钠反应），然后再写出烧碱和盐酸反应的化学方程式，代入烧碱的质量计算出氯化氢的质量（和烧碱反应），两部分氯化氢质量之和就是75克盐酸溶液的溶质．

解答：解：（1）分析图象可知，刚开始一段时间虽然加入了盐酸，但是没有生成二氧化碳气体，说明盐酸和其他物质（烧碱）发生了反应，故答案为：盐酸和烧碱发生中和反应．
（2）从图象可以看出，加入盐酸总共生成二氧化碳的质量是2.2克，设碳酸钠的质量是X，氯化氢的质量为Y．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73            44
X       Y             2.2克

106

44

═

X

2.2克

得：X=5.3克

73

44

═

Y

2.2克

得：Y=3.65克
∴样品中碳酸钠的质量分数=

5.3克

13.3克

×100%═39.85%．
（3）样品中烧碱的质量=13.3克-5.3克=8克，设和烧碱反应的氯化氢的质量是Z．
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40    36.5
8克      Z

40

36.5

═

8克

Z

得Z=7.3克
∴总的氯化氢的质量=7.3克+3.65克=10.95克，根据图象可知，总的盐酸质量是75克．
∴稀盐酸的溶质质量分数=

10.95克

75克

×100%═14.6%．
答：样品中碳酸钠的质量分数为39.85%，所用稀盐酸的溶质质量分数为14.6%．

点评：培养学生的看图能力，能够判断二氧化碳的质量和反应的过程，注意计算的格式和规范．