Question

聊城是泉林纸业每天都需要大量纯碱，工业上侯氏制碱法制得的纯碱产品中常含有少量的氯化钠杂质，化验员要对每批次的纯碱产品进行检验，合格后方能使用．在实验室中化验员取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）每次充分反应后都进行称量，得到的实验数据如表：

	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	175	180.4

（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

 

g．
（2）第

 

次加入纯碱样品后与100g稀盐酸恰好完全反应；
（3）计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少？（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

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）根据第一次数据分析可知：5.4g样品与100g盐酸反应生成2.2g二氧化碳，所以每增加5.4g样品，若盐酸未反应完，则气体质量增加2.2g，第三次反应时生成气体的质量是：100g+5.4g×3-169.6g=6.6g，第四次增加的质量也是100g+5.4g×4-175g=6.6g，说明第三次时样品中的碳酸钠和盐酸恰好完全反应；
（3）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．

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=100g+60g+5.4g-163.2g=2.2g；
（2）根据第一次数据分析可知：5.4g样品与100g盐酸反应生成2.2g二氧化碳，所以每增加5.4g样品，若盐酸未反应完，则气体质量增加2.2g，第三次反应时生成气体的质量是：100g+60g+5.4g×3-169.6g=6.6g，第四次增加的质量也是100g+60g+5.4g×4-175g=6.6g，说明第三次时样品中的碳酸钠和盐酸恰好完全反应；
（3）第三次加入纯碱样品充分反应后与100g盐酸恰好完全反应，共生成二氧化碳的质量=5.4g×3+100g+60g-169.6g=6.6g
设前三次样品中含有碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                     6.6g

106

x

=

44

6.6g

   x=15.9g
∴纯碱样品中碳酸钠的质量分数=

15.9g

5.4g×3

×100%≈98.1%
故答案为：（1）2.2g；（2）三；（3）答：纯碱样品中碳酸钠的质量分数约为98.1%．

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，这是解答问题的关键．