Question

3．欲测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数（样品中的杂质不溶于水，且不与酸反应不与氢氧
化钠反应），某同学设计了如下实验方案：
步骤一：称取纯碱样品质量10g；
步骤二：加入质量分数为7.3%的盐酸l00g，使碳酸钠完全反应；
步骤三：向反应后的溶液中加入含溶质4g的氢氧化钠溶液96.9g，恰好中和多余的盐酸；
步骤四：计算．
请回答下列有关问题：
（1）100g质量分数为7.3%的盐酸中，溶质氯化氢的质量为7.3g；
（2）求样品中碳酸钠的质量分数．
（3）求最后所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 根据氢氧化钠的质量求算和氢氧化钠反应消耗的盐酸以及生成的氯化钠的质量，然后根据和碳酸钠反应的盐酸的质量求算碳酸钠的质量和生成的氯化钠的质量，进而求算对应的质量分数．

解答 解：设和氢氧化钠反应的HCl的质量为x，生成的氯化钠的质量为y 
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40      36.5    58.5
4g      x          y
$\frac{40}{4g}$=$\frac{36.5}{x}$=$\frac{58.5}{y}$
x=3.65g
y=5.85g
则HCl的总质量为7.3%×l00g=7.3g
则和碳酸钠反应的HCl的质量为7.3g-3.65g=3.65g
设碳酸钠的质量为z，生成的氯化钠的质量为a，生成的二氧化碳的质量为b
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         73      117            44
z           3.65g     a              b
$\frac{106}{z}$=$\frac{73}{3.65g}$=$\frac{117}{a}$=$\frac{44}{b}$
z=5.3g
a=5.85g
b=2.2g
样品中碳酸钠的质量分数为$\frac{5.3g}{10g}$×100%=53%
最后所得溶液中溶质的质量分数为$\frac{5.85g+5.85g}{5.3g+100g+96.9g-2.2g}$×100%=5.85%
答：（1）100g质量分数为7.3%的盐酸中，溶质氯化氢的质量为 7.3g；
（2）样品中碳酸钠的质量分数53%．
（3）最后所得溶液中溶质的质量分为5.85%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．