题目内容

2．在实验室里发现一瓶有碳酸钠和氯化钠组成的固体混合物．为了测定该混合物中碳酸钠的质量分数，小军设计了如下实验：取该混合物20g，向其中逐渐加入稀盐酸．当加入盐酸的质量为15g、30g、45g、60g时生成气体的质量如表：
  第一组第二组 第三组 第四组 
稀酸盐的质量/g  1530 45  60
 生成气体的质量/g1.8  n 4.4 4.4
（1）第二组数据n为3.6g；恰好完全反应时加入稀盐酸的质量为33.3g
（2）混合物中碳酸钠的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确至0.1%）
（3）所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少？

分析 （1）根据实验数据分析可知15克稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为1.8g，所以30g盐酸完全反应生成二氧化碳质量为3.6g；根据比例知识计算恰好完全反应时加入稀盐酸的质量；
（2）根据图表中数据可知最多生成二氧化碳质量为4.4g，根据二氧化碳的质量可算出碳酸钠的质量，进而可求出混合液中碳酸钠的质量分数．
（3）所用稀盐酸的溶质的质量分数=$\frac{所用HCl的质量}{所用稀盐酸的质量}$×100%，所用HCl的质量可由二氧化碳质量，根据反应的化学方程式计算求得．

解答 解：（1）15克稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为1.8g，所以30g盐酸完全反应生成二氧化碳质量为3.6g；恰好完全反应时加入稀盐酸的质量为$\frac{15g}{1.8g}$×4.4g≈36.7g；
（2）根据前两组实验数据分析可知每15克盐酸完全反应生成1.8克二氧化碳，则45克盐酸完全反应应生成5.4克二氧化碳，在第三组实验中加入45克盐酸只生成4.4克二氧化碳，说明第三组实验中盐酸有剩余，碳酸钠反应完，完全反应生成气体的质量为4.4克，
设生成4.4g二氧化碳，需要参加反应的碳酸钠的质量为x
Na2CO3 +2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O
106                44
x                 4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
解得：x=10.6g
混合液中碳酸钠的质量分数是：$\frac{10.6g}{20g}$×100%=53%；
答：混合液中碳酸钠的质量分数是53%
（3）设生成4.4g二氧化碳，需要参加反应的盐酸的质量为y
Na2CO3 +2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O
        73         44
        y          4.4g
$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$
解得：y=7.3g
所用稀盐酸中溶质的质量分数是：$\frac{7.3g}{36.7g}$×100%=20.0%；
答：所用稀盐酸中溶质的质量分数是20.0%．

点评 解答本题可用数据分析法，即解题时正确分析数据，找出数据的变化特征及彼此之间的关系，将综合复杂的问题分解为简单的计算，从而顺利解题．

练习册系列答案
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