Question

16．化学实验室有一瓶Na₂CO₃和NaCl固体混合物粉末，现小张同学取该固体粉末14.9g于烧杯中，并向烧杯中加入149.5g稀盐酸恰好反应，反应过程用精密仪器测得烧杯连同药品的质量（m）与反应时间（t）的关系如图所示：烧杯连同药品的起始质量为200g．
回答下列问题：
（1）当固体混合物与稀盐酸恰好完全反应时，所需时间约为15s．
（2）完全反应后，产生二氧化碳气体质量4.4g．
（3）反应后，得到室温下的不饱和溶液．所得溶液中溶质的质量分数为多少？

Answer 1

分析 （1）欲知当固体混合物与稀盐酸恰好完全反应时，所需时间，必须认识到，恰好反应后各物质的质量不再变化，再通过分析曲线图可知；
（2）曲线图所示的反应物质质量的减少，正是反应生成的气体挥发的结果；
（3）根据反应的化学方程式，得出各物质之间的比值关系，再由溶质的质量分数=×100%，先计算出所需数据，再进行计算．

解答 解：（1）由反应曲线图可知，从15分钟时开始，曲线呈平直状态，说明反应已完全，故当固体混合物与稀盐酸恰好完全反应时，所需时间约为15S，
故答案为：15；
（2）由图示可知，完全反应后，纵坐标表示的药品质量为195.6，而未反应前是200，减少的部分正是反应过程中生成的二氧化碳气体的质量，故完全反应后，产生二氧化碳气体质量为200g-195.6g=4.4g，
故答案为：4.4；
（3）设14.9g固体粉末中含Na₂CO₃ xg，反应生成NaClyg
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106                    117     44
 x                       y        4.4
∴x=10.6（g） y=11.7（g）
∴完全反应后，所得溶液中溶质的质量为：14.9-10.6+11.7=16（g）
完全反应后所得溶液的质量为：14.9+149.5-4.4=160（g）
∴所得溶液中溶质的质量分数为：$\frac{16}{160}×100%$=10%；
故答案为：（1）15；（2）4.4；（3）答：所得溶液中溶质的质量分数为10%．

点评 本题主要测试学生对物质完全反应的认识，以及对溶质质量分数的计算能力，学生只有认真分析图示，掌握完全反应的特点，并能熟练计算，才能解答．