Question

11．实验室有一瓶碳酸钠和氯化钠的混合溶液，小明想测定该溶液中碳酸钠的质量分数，设计并进行了如下实验．
取该混合溶液50g，向其中逐滴加入稀盐酸，边滴加边搅拌，当加入稀盐酸的质量为20g、40g、60g时，生成气体的质量如表所示．

	1	2	3
稀盐酸的质量/g	20	40	60
生成气体的质量/g	1.0	m	2.2

请分析计算：
（1）上表中m为2.0g
（2）混合溶液中碳酸钠的质量分数是多少？
（3）所用稀盐酸的溶质质量分数是多少？（结果保留至0.1%）

Answer 1

分析 加入20g盐酸生成的气体为1.0g，则可能是每加入20g盐酸则生成1.0g气体，则加入到40g盐酸时生成2.0g，根据60g盐酸时只有2.2g气体，可知，每20g盐酸对应1.0g气体是正确的．第三次加入后盐酸有剩余；
根据二氧化碳的总质量求算碳酸钠的质量和HCl的质量，进而求算质量分数．

解答 解：加入20g盐酸生成的气体为1.0g，则可能是每加入20g盐酸则生成1.0g气体，则加入到40g盐酸时生成2.0g，根据60g盐酸时只有2.2g气体，可知，每20g盐酸对应1.0g气体是正确的．同时确定m=2.0．则恰好完全反应时生成2.2g气体消耗的盐酸溶液的质量为44g．
设反应生成2.2g二氧化碳使消耗的碳酸钠的质量为x，对应的44g盐酸中HCl的质量为y．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106        73                            44
x             y                            2.2g
$\frac{106}{x}$=$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{2.2g}$
x=5.3g
y=3.65g
则混合溶液中碳酸钠的质量分数为$\frac{5.3g}{50g}$×100%=10.6%
消耗的盐酸中HCl的质量分数为$\frac{3.65g}{44g}$×100%≈8.3%
答：（1）上表中m为2.0g．
（2）混合溶液中碳酸钠的质量分数是10.6%．
（3）所用稀盐酸的溶质质量分数是8.3%．

点评 根据题目求算要求，如果一次性可以求算的数据，尽可能借助一个化学方程式来完成计算，也就是整体要安排好思路．