Question

小明在协助老师清理实验室时,发现有一瓶碳酸钠和氯化钠组成的混合液。他想测定该溶液中碳酸钠和氯化钠的质量分数,为此设计并进行了如下实验。

【实验1】取该混合液50 g,向其中逐滴加入稀盐酸,当加入稀盐酸的质量为20 g、40 g、60 g时,生成气体的质量见下表(气体的溶解度忽略不计)。

	第一组	第二组	第三组
稀盐酸的质量/g	20	40	60
生成气体的质量/g	2.2	m	5.5

【实验2】另取该溶液50 g,加入一定量稀盐酸充分反应后,测得溶液的pH=7,然后再加入硝酸银溶液,测得实验数据见图。

试分析计算:

(1)【实验1】中,第二组数据m为　　　　g。

(2)混合液中碳酸钠的质量分数是多少?

(3)混合液中氯化钠的质量分数是多少?(计算结果精确至0.1%)

Answer 1

【解析】(1)第三组与第二组比较,加的酸质量增加,产生氢气的质量也增加,所以第二组酸全部反应,根据第一组20 g酸全反应生成2.2 g二氧化碳,所以m为4.4;(2)根据第三组只生成5.5 g二氧化碳,可知碳酸钠全部反应,根据碳酸钠与盐酸反应的化学方程式,由二氧化碳的质量可以计算混合液中碳酸钠的质量,从而可求混合液中碳酸钠的质量分数;(3)与硝酸银反应的氯化钠来自两部分,一部分是原混合液中的氯化钠,一部分是盐酸与碳酸钠反应生成的氯化钠,根据碳酸钠与盐酸反应的化学方程式,由二氧化碳的质量可以计算生成的氯化钠的质量,根据题中的函数图像可以计算与硝酸银反应的氯化钠的质量,其差值即为混合液中氯化钠的质量,从而可求混合液中氯化钠的质量分数。

答案:(1)4.4

解:(2)分析数据可知,50 g混合液中碳酸钠与盐酸完全反应生成5.5 g二氧化碳。

设50 g混合液中碳酸钠的质量为x,同时与盐酸反应生成氯化钠的质量为y。

Na₂CO₃+2HCl====2NaCl+CO₂↑+H₂O

106             117   44

x                   y          5.5 g

=　x=13.25 g

=　y≈14.63 g

混合液中碳酸钠的质量分数:×100%=26.5%

(3)设生成57.4 g氯化银沉淀需要氯化钠的质量为z

NaCl+AgNO₃====AgCl↓+NaNO₃

58.5          143.5

z                57.4 g

=　z=23.4 g

混合液中氯化钠的质量分数为×100%≈17.5%

答:混合液中碳酸钠的质量分数是26.5%,混合液中氯化钠的质量分数是17.5%。