Question

9．某造纸厂排放的废水中含有Na₂CO₃和NaOH．为了测定废水中Na₂CO₃的质量分数，取废水100g，逐滴加入稀盐酸至过量，测得生成气体质量与所加稀盐酸质量关系如图所示：请回答下列问题：
（1）反应生成气体的质量为4.4g．
（2）该废水中Na₂CO₃的质量分数．
（3）当稀盐酸加至153g时，所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应产生了4.4g二氧化碳，根据二氧化碳质量可以计算碳酸钠的质量和反应的氯化氢质量，根据氯化氢质量可以计算稀盐酸的质量分数，进一步可以计算恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数．

解答 解：（1）当所取样品完全反应时，生成气体的质量为4.4g．
故填：4.4；
（2）设生成4.4g二氧化碳需要碳酸钠的质量为x，生成氯化钠质量为y，和碳酸钠反应的氯化氢质量为z
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          73      117              44
x              z         y              4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{117}{y}=\frac{44}{4.4g}$，$\frac{44}{4.4g}=\frac{73}{z}$
x=10.6g，y=11.7g，z=7.3g
稀盐酸质量分数为：$\frac{7.3g}{153g-80g}$×100%=10%，
废水中Na₂CO₃的质量分数：$\frac{10.6g}{100g}$×100%=10.6%；
答：废水中Na₂CO₃的质量分数为10.6%；
（3）设和氢氧化钠反应生成氯化钠质量为z，
NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
            36.5  117
      80g×10%  z
$\frac{36.5}{117}=\frac{80g×10%}{z}$
z=25.6g，
恰好完全反应时所得氯化钠溶液溶质质量分数为：$\frac{11.7g+25.6g}{100g+153g-4.4g}×100%$=15%
答：恰好完全反应时所得氯化钠溶液溶质质量分数为15%．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．