Question

2．向盛有22.3gNa₂CO₃和NaCl固体混合物的烧杯中加入216.1g稀盐酸恰好反应，反应过程用精密仪器测得烧杯连同药品的质量（m）与反应时间（t）的关系如下图所示：烧杯连同药品的起始质量为300g．
回答下列问题：
（1）原固体混合物中碳酸钠的质量分数为多少？
（2）反应后，得到室温下的不饱和溶液，所得溶液中溶质的质量分数为多少？

Answer 1

分析 从反应物之间关系的曲线图可以看出，完全反应后，烧杯连同药品的质量（m）为259.6g，比反应前减少的质量就是生成的气体的质量；根据化学方程式，得出各物质之间的质量比，列出比例式，即可计算出参与反应的碳酸钠的质量和反应生成的氯化钠的质量，然后根据反应生成的氯化钠的质量+混合物中氯化钠的质量=不饱和溶液中溶质质量，混合物质量+稀盐酸质量-生成气体质量=不饱和溶液的质量，再根据溶质质量分数公式计算即可．

解答 解：由图示可知，生成二氧化碳的质量：300g-259.6g=4.4g．
设参加反应的碳酸钠的质量为x，反应生成的氯化钠的质量为y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
   106                 117             44
     x                    y               4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{117}{y}=\frac{44}{4.4g}$
x=10.6 g，y=11.7 g
（1）原固体混合物中碳酸钠的质量分数为：$\frac{10.6g}{22.3g}$×100%=47.5%；
（2）烧杯中不饱和溶液中溶液总质量为：∴22.3g+216.1g-4.4g=234g；
溶液溶质（NaCl）的质量为11.7g+（22.3g-10.6g）=23.4g
所得不饱和溶液的溶质质量分数：$\frac{23.4g}{234g}$×100%=10%．
答：（1）原固体混合物中碳酸钠的质量分数为47.5%；
（2）所得溶液中溶质的质量分数为10%．

点评 本题主要考查学生运用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力．