Question

9．现有一份质量为38.3g的固体混合物，由NaCl、Na₂CO₃和NaOH组成．
华雪同学将其溶于215.1g水中，配成溶液，然后往其中加入10%的盐酸溶液．产生气体的质量与所加盐酸溶液的质量关系如图所示．据图计算（要求写出计算过程）：
（1）原混合物中Na₂CO₃的质量．
（2）m的值．
（3）a点所示溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据盐酸与碳酸钠反应的化学方程式和生成的二氧化碳的质量，列出比例式，就可计算出该样品中Na₂CO₃的质量；
（2）根据盐酸与碳酸钠反应的化学方程式和生成的二氧化碳的质量，列出比例式，就可计算出该样品中氯化氢的质量，进一步计算与碳酸钠反应的盐酸的质量；
（3）根据氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式和消耗盐酸的质量，列出比例式，就可计算出该样品中氢氧化钠的质量，进一步可求混合物中氯化钠的质量，
再根据氢氧化钠的质量可以求得反应产生的氯化钠的质量；则完全反应后溶质的质量=碳酸钠与盐酸反应生成的氯化钠的质量+氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠的质量+混合物中氯化钠的质量；最终可求a点所示溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）由图象可知：完全反应后生成的二氧化碳的质量是4.4g；
设38.3g样品中碳酸钠的质量是x，产生氯化钠的质量为y，消耗氯化氢的质量为z；
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          73      117              44
 x             z        y                4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{73}{z}=\frac{117}{y}=\frac{44}{4.4g}$；
解得：x=10.6g；y=11.7g；z=7.3g
（2）碳酸钠反应的盐酸的质量为$\frac{7.3g}{10%}$=73g，所以m的值为146+73=219；
（3）设样品中氢氧化钠的质量为w，生成氯化钠的质量为m；
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40       36.5   58.5
w    146g×10%  m
$\frac{40}{w}=\frac{36.5}{146g×10%}=\frac{58.5}{m}$；
w=16g，m=23.4g；
混合物中氯化钠的质量为38.3g-10.6g-16g=11.7g
则反应后所得溶液的溶质氯化钠的质量为：11.7g+11.7g+23.4g=46.8g；
a点所示溶液中溶质的质量分数$\frac{46.8g}{38.3g+215.1g+219g-4.4g}×100%$=10%
答：（1）样品中Na₂CO₃的质量为10.6g；（2）m的值为219，（3）a点所示溶液中溶质的质量分数10%．

点评 在碱和盐的混合溶液中滴加盐酸时，盐酸首先与碱反应，然后再跟盐反应，所以在氢氧化钠和碳酸钠的混合物中滴加盐酸，一开始没有二氧化碳产生．