Question

某品牌純堿中含有雜質NaCl，化學興趣小組的同學進行了如下實驗探究：稱取12g樣品放入燒杯中，加入稀鹽酸至不再產生氣泡為止，并繪制出加入稀鹽酸的質量與放出氣體質量的關系如圖

（1）純堿恰好完全反應時，生成CO₂的質量為   g
（2）計算該樣品中含雜質的質量分數是多少？（計算結果保留一位小數，下同）
（3）計算當鹽酸與純堿恰好完全反應時，所得溶液的溶質質量分數是多少？

Answer 1

（1）4.4g（2）11.7% （3）16.3%

試題分析：（1）純堿樣品中的主要成分為碳酸鈉，可與鹽酸反應生成二氧化碳氣體。根據圖示可知：當加入73g稀鹽酸時，生成氣體的質量達到了最大值，即此時碳酸鈉恰好完全反應。所以恰好完全反應時生成二氧化碳的質量為4.4g。
（2）根據題意可知：已知量為二氧化碳的質量，未知量為樣品中含雜質的質量分數。解題思路為：可根據反應中二氧化碳與碳酸鈉的質量關系求出碳酸鈉的質量。進一步可求出樣品中含氯化鈉的質量分數。
（3）根據題意可知：已知量為二氧化碳的質量，未知量為所得溶液中溶質的質量分數。解題思路為：所得溶液為氯化鈉溶液，可根據反應中二氧化碳與氯化鈉的質量關系求出生成氯化鈉的質量。再加上樣品中原有氯化鈉的質量，即為所得溶液中的溶質的質量。再根據質量守恒定律可求出所得溶液的質量。最后可計算出所得溶液中溶質的質量分數。具體過程如下：
（2）解：設樣品中含碳酸鈉的質量為x，反應生成氯化鈉的質量為y
Na₂CO₃+2HCl==2NaCl+H₂O+CO₂↑
106            117        44
x               y         4.4g
106：44=x：4.4g
x=10.6g
117：44=y：4.4g
y=11.7g
樣品中含雜質的質量分數為： ×100%≈11.7%
（3）所得溶液中溶質的質量分數為：×100%≈16.3%
答：（1）生成二氧化碳的質量為4.4g；
（2）樣品中含雜質的質量分數為11.7%；
（3）所得溶液中溶質的質量分數為16.3%。