Question

12．向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸时有关反应图象如图，该图象说明向碳酸钠溶液中加入盐酸时反应分两步完成．第一步，当加入盐酸的体积在0～v₁ml时无气泡产生，此时发生的反应是Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl； 第二步，当加入盐酸的体积大于v₁ml后，NaHCO₃与盐酸反应产生气体，反应的化学方程式为NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，产生CO₂的质量为4.4g，刚好总共消耗盐酸100g．
请问：（1）写出v₁，v₂的比值；
（2）盐酸中HCl的质量分数．（写出计算过程）

Answer 1

分析 根据生成二氧化碳生成的质量和NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O可以求算消耗的HCl的质量，进而也要求算出碳酸氢钠的质量，也就算出和碳酸钠反应的HCl的质量，进而知道和碳酸钠反应以及碳酸氢钠反应的HCl的体积比．最后根据HCl的质量和溶液的质量求算盐酸的质量分数．

解答 解：
（1）设生成二氧化碳需要的碳酸钠的质量为x，消耗的盐酸的质量为y．
NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O
84             36.5          44
x                y               4.4g
$\frac{84}{x}$=$\frac{36.5}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=8.4g
y=3.65g
生成8.4g碳酸氢钠需要的HCl的质量为z
Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl
                36.5    84
                 z         8.4g
$\frac{36.5}{84}$=$\frac{z}{8.4g}$
z=3.65g
两次使用的HCl的质量相等，则体积也相等，所以V₁：V₂=1：1．
所用盐酸中溶质的质量分数为$\frac{3.65g+3.65g}{100g}$×100%=7.3%．
答：（1）v₁：v₂比值为1：1（2）盐酸中HCI的质量分数为7.3%．

点评 根据题目给出信息解答给出的坐标图分析计算，信息题最关键的是提取信息进行利用，也变相的告诉盐酸滴入反应不会直接有气体，碳酸钠滴入盐酸直接会有气体，取决于盐酸的多少．