题目内容

13．某海洋化工集团用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质，其产品包装袋上注明：
碳酸钠≥96%．为测定该产品中含碳酸钠的质量分数，进行了以下实验：取11.0g纯碱样品放入烧杯中，称得烧杯及所盛纯碱样品的总质量为158.0g，再把100g稀盐酸平均分成四份依次加入到该烧杯中，每次均充分反应．实验数据记录如下：
所加盐酸的次数第一次第二次第三次第四次
烧杯及所盛物质总质量/g181.2204.4228.6253.6
请你据此分析计算：
（1）第一次加入稀盐酸充分反应后，生成二氧化碳的质量是1.8克．
（2）该产品中碳酸钠的质量分数是否合格？
（要求写出计算过程，结果精确到0.1%）
（3）求所用盐酸的质量分数．（结果精确到0.1%）
（4）根据实验数据，在右边的坐标纸上绘制出所加稀盐酸质量与生成气体质量关系的曲线．（写出必要的计算过程）

分析 （1）根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和．故第一次加入稀盐酸充分反应后，生成二氧化碳的质量=反应前烧杯及所盛物质的质量总和-反应后烧杯及所盛物质的质量总和；
（2）由图表数据可知，前二次反应后，每次生成气体的质量都是1.8g，第四次反应没有气体生成，故可判断第三次反应已完全．故生成气体的质量为158g+75g-228.6g=4.4g．根据碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式和生成的气体质量，列出比例式，即可计算出参与反应的Na2CO3的质量，然后根据溶质质量分数=$\frac{溶质质量}{溶液质量}$×100%计算即可．
（3）由于第一次加入盐酸时盐酸完全反应，所以可利用第一次生成的二氧化碳质量求出反应的氯化氢质量，进而求出盐酸的溶质质量分数．
（4）根据二氧化碳的质量计算完全反应时消耗稀盐酸的质量．

解答 解：（1）第一次的结果中，二氧化碳的质量为158.0g+100g÷4-181.2g=1.8g；故答案为：1.8．
（2）前二次反应后，每次生成气体的质量都是1.8g，第四次反应没有气体生成，故可判断第三次反应已完全．故生成气体的质量为158g+75g-228.6g=4.4g
设参与反应的Na2CO3的质量为x，
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
 106              44
  x               4.4g
∴$\frac{106}{x}=\frac{44}{4.4g}$，
解之得：x=10.6g，
产品中碳酸钠的质量分数为：$\frac{10.6g}{11g}$×100%≈96.4%≥96%；
故该产品中碳酸钠的质量分数合格．
（3）根据质量守恒定律，第一次加入盐酸充分反应后，生成二氧化碳的质量=158.0g+25g-181.2g=1.8g；
设生成1.8g二氧化碳需要的氯化氢质量是y
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
        73            44
        y            1.8g
$\frac{73}{y}=\frac{44}{1.8g}$
y=$\frac{131.4}{44}$g
所以所用稀盐酸中溶质的质量分数为$\frac{\frac{131.4}{44}g}{25g}$×100%≈11.9%
（4）设碳酸钠完全消耗时所用氯化氢的质量为x
Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2↑
               73                            44
               z                             4.4g
$\frac{73}{z}=\frac{44}{4.4g}$
z=7.3g，
碳酸钠完全消耗时所用盐酸的质量为$\frac{7.3g}{11.9%}$=61.3g
即碳酸钠完全消耗时所用盐酸的质量为61.3g，之后再加盐酸无气体生成．而开始时，盐酸为零，二氧化碳也为零．所以得图：

点评 本题主要考查学生运用化学方程式综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．

练习册系列答案
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2．从微观的角度去分析、解释宏观的现象是化学研究、学习方法之一．下列分析、解释不正确的是（　　）
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B．电解水：水分子变成了氧分子和氢分子，但过程中氢、氧原子未发生变化
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4．下列能在无色溶液中能大量共存的一组物质是（　　）
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18．如图所示，R是滑动变阻器，它的金属滑片垂直固定在等臂杠杆的中央且可以随杠杆左右转动．杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球，此时杠杆平衡．再分别将铁球同时浸没到密度相同的稀硫酸和硫酸铜溶液中（小球体积变化忽略不计），反应一段时间后可观察到（　　）
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5．如图是化学中“有名”的装置，有如下用途：
（1）可以用做向上排空气法收集氧气，从①端进氧气．
（2）可以用做排水法收集氧气，在集气瓶中装满水，从②端进氧气．
（3）医院里给病人输氧为了给氧气加湿和观察氧气的输出速度也可以在氧气瓶和病人之间连接该装置，在集气瓶装半瓶水，将①端接氧气钢瓶，通过观察产生气泡的速度就知道氧气的输出速度．
2．2012年9月7日，云南昭通彝良县发生较大地震．
（1）发生地震“时拯救生命是第一位的”．为搜救埋在废墟下的幸存者，救援队调用了许多搜救犬．搜救犬能根据人体发出的气味发现幸存者．从微观的角度分析搜救犬能发现幸存者的原因是B．
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①净化水时，可以通过加入絮凝剂凝聚、沉降，然后通过过滤（填操作名称）而实现．
②要杀灭细菌可以通过蒸馏操作，既杀灭细菌，又能得到几乎纯净的水．
（3）日常生活中如何区分硬水与软水？请简述实验步骤与现象：取样品样加入试管或烧杯中，再向试管或烧杯中加入肥皂水搅拌或振荡；泡沫多、浮渣少则为软水；泡沫少、浮渣多，则为是硬水．
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（2）学出下列符号中“2”所表示的含义：
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