Question

分某班一次社會實踐活動是到堿廠參觀，該廠主要產品之一是小蘇打（碳酸氫鈉）。參觀結束，同學們帶回一些化驗室里廢棄的小蘇打樣品，來測定其中碳酸氫鈉的質量分數（假設該樣品中只含有氯化鈉一種雜質）。取樣品9.3 g逐滴加入稀鹽酸，生成CO₂氣體的質量與滴加稀鹽酸的質量關系如右圖所示，求：（計算結果用百分數表示，保留到小數點后一位數字）

（1）樣品中碳酸氫鈉的質量分數。
（2）恰好完全反應時，所得溶液中溶質的質量分數。

Answer 1

（1）90.3%   （2）22.5%

試題分析：碳酸氫鈉與鹽酸反應，生成氯化鈉、水和二氧化碳；根據質量關系圖可知，當加入25.1g稀鹽酸時，恰好完全反應，且放出氣體二氧化碳的質量為4.4g。
（1）根據題意，書寫反應的化學方程式，并由產生的二氧化碳氣體的質量，結合化學方程式中二氧化碳與碳酸氫鈉的質量比，可計算出樣品中碳酸氫鈉的質量，再根據“樣品中碳酸氫鈉的質量分數= ×100%”的公式，計算即可。
解：設樣品中碳酸氫鈉的質量為x，
NaHCO₃ + HCl =" NaCl" + CO₂↑ + H₂O
84             58.5  44  
x               y    4.4g 
84:44=x：4.4g
解得x="8.4g"
則樣品中碳酸氫鈉的質量分數=×100%=90.3%
（2）恰好完全反應時，所得溶液為氯化鈉溶液，其中溶質氯化鈉是由原混合物中的氯化鈉和反應生成的氯化鈉兩部分所構成；因此計算溶質質量時需要計算出原有氯化鈉及后來生成氯化鈉的質量，再利用質量守恒求出溶液質量，最后利用溶質質量分數公式計算即可。
設生成氯化鈉的質量為y，利用上面的化學方程式計算即可
58.5：44= y：4.4g
解得y=5.85g
由于原混合物中的氯化鈉=9.3g-8.4g=0.9g，所以反應后的溶液中的氯化鈉的質量=0.9g+5.85g=6.75g；
反應后的溶液質量=9.3g+25.1g-4.4g=30g
故恰好完全反應時，所得溶液中溶質的質量分數= ×100%=22.5%
答：（1）樣品中碳酸氫鈉的質量分數為90.3% ；（2）恰好反應時，所得溶液的質量分數為22.5% 。
點評：此題是關于化學方程式及溶質質量分數的計算題，主要是利用圖表及反應方程式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力，解題的關鍵是利用圖像找出恰好完全反應時，生成的二氧化碳的質量，再利用相關的化學反應，并依據已知量對未知的應求量進行求解計算即可，對于反應后的溶質的計算要注意其組成來自于原混合物和反應生成的兩部分。