Question

10．著名化学家侯德榜发明了联合制碱法，为我国化学工业的发展做出来杰出贡献．某实验小组取仅含有氯化钠杂质的纯碱样品14.4g，加入到盛有100g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应．此时烧杯内各物质的总质量为110g．试计算：
（1）反应生成二氧化碳4.4 克．
（2）所用稀盐酸的质量分数？
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数？（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钠与稀盐酸的反应及质量守恒定律求出反应生成二氧化碳的质量；
（2）根据碳酸钠与稀盐酸的反应的方程式，由二氧化碳的质量求出稀盐酸中溶质的质量，最后求出所用稀盐酸的质量分数．
（3）根据碳酸钠与稀盐酸的反应的方程式，由二氧化碳的质量求出生成氯化钠和碳酸钠的质量，则反应后溶液中溶质的质量为生成氯化钠+原混合物中氯化钠的质量，及一步求解反应后所得溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）由于碳酸钠与稀盐酸的反应放出二氧化碳气体，由质量守恒定律可知，烧杯内物质减少的质量就是生成的二氧化碳的质量为：14.4g+100g-110g=4.4g；
（2）设所用稀盐酸中溶质的质量为x，生成氯化钠的质量为y，原固体混合物中碳酸钠的质量为z，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
 106       73        117             44
  z          x           y              4.4g
$\frac{106}{z}=\frac{73}{x}=\frac{117}{y}=\frac{44}{4.4g}$
  解得：x=7.3g；y=11.7g；z=10.6g
所用稀盐酸的质量分数是：$\frac{7.3g}{100g}×100%$=7.3%
（3）所得溶液中溶质的质量=11.7g+（14.4g-10.6g）=15.5g
所得溶液中溶质的质量分数=$\frac{15.5g}{110g}×100%$≈14.1%；
故答为：（1）反应生成的二氧化碳的质量4.4g；（2）所用稀盐酸的质量分数是7.3%；（3）溶液中溶质的质量分数是14.1%．

点评 本题通过计算的形式考查了碳酸盐与酸的反应，要计算生成的二氧化碳的质量，需根据质量守恒定律，本题的易错点就是在求所得溶液中溶质的质量分数时溶质的质量漏算固体中原有的氯化钠．