Question

10．某纯碱中含有少量氯化钠杂质，为检验其纯度，小周取出27g纯碱样品，平均分成五份，依次加入到盛有100g稀盐酸的锥形瓶中（锥形瓶的质量为60g），每次充分反应、待气体充分溢出后，用天平称质量（如图），得到如表数据．请计算

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
加入纯碱样品的质量/g	5.4	5.4	5.4	5.4	5.4
电子天平的示数/g	163.2	166.4	169.6	173.9	179.3

（1）第一次加入纯碱样品充分反应后，生成二氧化碳的质量是2.2g．
（2）计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少？（精确到0.1%）
（3）关于所用稀盐酸的质量分数，三位同学做法各不相同（如图）．判断谁的做法正确，并分析另两位同学的错误之处．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律，由反应前后烧杯及所盛物质总质量的差，计算生成二氧化碳的质量；
（2）根据完全反应后所放出二氧化碳的质量，计算样品中碳酸钠的质量，由碳酸钠质量与样品质量比计算样品中碳酸钠质量分数进行解答；
（3）根据完全反应后所放出二氧化碳的质量，计算所用稀盐酸的质量即可进行解答．

解答 解：．（1）根据质量守恒定律，第一次加入纯碱样品充分反应后，生成二氧化碳的质量为：100g+60g+5.4g-163.2g=2.2g；
（2）解：第一次反应产生CO₂质量100g+60g+5.4g-163.2g=2.2g，
设消耗碳酸钠质量为m，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂（1分）
106                     44
m                      2.2g
$\frac{106}{m}$=$\frac{44}{2.2g}$
m=5.3g 
碳酸钠的质量分数为：$\frac{5.3g}{5.4g}$100%=98.1%；
（3）明明的做法正确；
芳芳：反应掉HCl的质量计算正确，但所用稀盐酸质量不为20g（第4、五次盐酸已不足），也就是说盐酸的用量不是五次均分的，所以质量分数计算错误；
秀秀：5次实验并没有消耗样品中全部碳酸钠，所以不可用26.5g计算消耗的HCl的质量，因此结果错误．
故答案为：（1）2.2；
（2）98.1%；
（3）明明的做法正确；
芳芳：反应掉HCl的质量计算正确，但所用稀盐酸质量不为20g（第4、五次盐酸已不足），也就是说盐酸的用量不是五次均分的，所以质量分数计算错误；
秀秀：5次实验并没有消耗样品中全部碳酸钠，所以不可用26.5g计算消耗的HCl的质量，因此结果错误．

点评 根据第三次实验数据加入稀盐酸后剩余物质质量不再改变可知得，此时所加入的稀盐酸不再反应，碳酸钠完全反应，反应放出二氧化碳的总质量可由质量守恒定律求得．