Question

某工厂生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质，产品包装袋上说明如下：

XX纯碱 主要成分：Na2CO3 Na2CO3含量≥98% 作用：造纸、纺织等

小兰对包装袋上Na₂CO₃的质量分数产生了疑问，做了下面的实验：取l2g纯碱样品，放入烧杯中，再将100g盐酸平均分成四份依次加入样品中（每次均充分反应），得到数据记录如下：

所加稀盐酸的次数	第一次	第二次	第三次	第四次
盐酸的质量/g	25	25	25	25
烧杯中所剩物质的质量/g	35	58	82.6	107.6

（纯碱与稀盐酸反应的化学方程式：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑）
请你帮助小兰分析计算：
（1）实验过程中共产生CO₂的质量是

 

g．
（2）该纯碱产品中碳酸钠的质量分数是否与包装袋说明相符（计算结果精确到0.1%）．

Answer 1

分析：（1）利用质量守恒定律对实验数据分析可知，第一次加入25g盐酸反应二氧化碳（12+25-35）g=2g；第二次放出二氧化碳（35+25-58）g=2g；第三次放出二氧化碳（58+25-82.6）g=0.4g；可判断第三次加入盐酸后，样品中碳酸钠已完全反应，放出二氧化碳总质量为4.4g；
（2）根据反应的化学方程式，由碳酸钠完全反应放出二氧化碳的质量计算出样品中碳酸钠的质量，使用质量分数计算公式计算该纯碱产品中碳酸钠的质量分数，并与标签相对比，判断是否与包装袋说明相符．

解答：解：（1）利用质量守恒定律对实验数据分析可知，放出二氧化碳总质量=（12+25×3-82.6）g=4.4g
（2）设12g纯碱样品中含Na₂CO₃的质量为x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                     4.4g

106

x

=

44

4.4g

  x=10.6g
样品中Na₂CO₃的质量分数为：88.3%＜98%
纯碱产品中Na₂CO₃的质量分数不符合包装袋说明（或不相符）
答：（1）实验过程中共产生CO₂的质量是4.4g；（2）该纯碱产品中碳酸钠的质量分数与包装袋说明不相符．

点评：分析实验室数据时，根据质量守恒定律可发现每次加入盐酸所放出气体的质量，由此计算出完全反应所放出二氧化碳的质量．