Question

某校課外小組同學(xué)將含有泥沙和碳酸鈉雜質(zhì)的食鹽樣品進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：向一只60g的燒杯中加入140g樣品，然后分5次加入鹽酸，每次加入鹽酸70g（不考慮水、氯化氫逸出），每次反應(yīng)完全后，稱量燒杯和燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量．記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

加入稀鹽酸次數(shù)	1	2	3	4	5
燒杯和燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量/g	267.8	335.6	403.4	471.2	541.2

第5次加酸后，燒杯底部剩余不溶固體1.8g．已知泥沙成分為SiO₂，它不溶于水，也不與鹽酸發(fā)生反應(yīng)．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）反應(yīng)過程中產(chǎn)生二氧化碳的總質(zhì)量為______．
（2）食鹽樣品中鈉元素與氯元素的質(zhì)量比是多少？
（3）將實(shí)驗(yàn)后的溶液全部轉(zhuǎn)化為氯化鈉溶液，還需要加入碳酸鈉粉末的質(zhì)量是多少？

Answer 1

解：（1）根據(jù)表格中所給數(shù)據(jù)可知，當(dāng)加鹽酸到第五次之后，物質(zhì)的質(zhì)量不在發(fā)生變化，說明此時(shí)樣品全部反應(yīng)，生成的二氧化碳質(zhì)量為60g+140g+350g-541.2g=8.8 g
（2）設(shè)食鹽樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106 44
x 8.8 g
解得：x=21.2 g
食鹽樣品中Na元素的質(zhì)量：Cl元素的質(zhì)量比=[（140g-21.2 g-1.8 g ）×+21.2 g×]：（140g-21.2 g
-1.8 g）×=276：355（或55.2：71）
答：食鹽樣品中鈉元素與氯元素的質(zhì)量比是276：355．
（3）解：設(shè)還需要碳酸鈉粉末的質(zhì)量為y．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106 44
y 2.2 g

解得：y=5.3 g
答：還需要碳酸鈉粉末5.3 g．
故答案為：（1）8.8 g （2）276：355 （3）5.3 g
分析：（1）根據(jù)表格中所給數(shù)據(jù)可知，當(dāng)加鹽酸到第五次之后，物質(zhì)的質(zhì)量不在發(fā)生變化，說明此時(shí)樣品全部反應(yīng)，生成的二氧化碳質(zhì)量也恒定不變．
（2）根據(jù)化學(xué)方程式，已知二氧化碳的質(zhì)量可求出碳酸鈉的質(zhì)量，從而求出氯化鈉的質(zhì)量，樣品中鈉元素的質(zhì)量為氯化鈉與碳酸鈉中鈉元素質(zhì)量之和，氯元素質(zhì)量為氯化鈉中氯元素質(zhì)量；
（3）分析表中數(shù)據(jù)，每70g鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生2.2g二氧化碳，第五次加入鹽酸后鹽酸沒參加反應(yīng)，因此剩余溶液中有70g稀鹽酸沒反應(yīng)，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出所需碳酸鈉的質(zhì)量．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道化學(xué)方程式和圖表相結(jié)合在一起的計(jì)算題，難度較大，對(duì)學(xué)生的審題和理解能力較高．