Question

16．某实验小组为了测定某混合物（Na₂CO₃与NaCl）中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：称取15g样品配成溶液，然后逐渐加入一定量的质量分数为7.3%的稀盐酸，充分反应．在此过程中进行了3次数据测定，所加入稀盐酸的质量和生成的气体质量如下表：

测定次数	1	2	3
加入稀盐酸的质量/g	50	100	120
生成气体的质量/g	2.2	4.4	4.4

请分析数据，回答下列问题：
（1）第1次测定数据时所得溶液中含有的溶质有Na₂CO₃与NaCl．
（2）混合物中碳酸钠的质量分数是70.7%．（计算结果精确到0.1%）
（3）计算第2次测定数据时，反应所得溶液中氯化钠的质量分数．（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 第1次生成气体的质量2.2g，第2、3次生成气体的质量4.4g，说明第1次中碳酸钠过量，盐酸不足；并可知每消耗50g稀盐酸产生二氧化碳的质量为2.2g，所以第2次混合物与盐酸恰好反应，根据二氧化碳的质量结合方程式计算碳酸钠和氯化钠的质量，进一步计算混合物中碳酸钠的质量分数，第2次测定数据时，反应所得溶液中氯化钠的质量分数；

解答 解：（1）第1次生成气体的质量2.2g，第2、3次生成气体的质量4.4g，说明第1次中碳酸钠过量，盐酸不足，盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠和水及二氧化碳，所以第1次测定数据时所得溶液中含有的溶质有Na₂CO₃与NaCl；
（2）设混合物中碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑  
106          117      44
x             y       4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{117}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10.6g
y=11.7g
混合物中碳酸钠的质量分数是$\frac{10.6g}{15g}$×100%=70.7%
（3）混合物中氯化钠的质量为15g-10.6g=4.4g
计算第2次测定数据时，反应所得溶液中氯化钠的质量分数为$\frac{11.7g+4.4g}{15g+100g-4.4g}$×100%=14.6%
故答案为：（1）Na₂CO₃与NaCl；（2）70.7%；（3）14.6%．

点评 解答本题容易出错的地方是计算反应后所得溶液中NaCl 的质量分数时，容易忽略原来的氯化钠质量．