Question

向盛有22.3 g Na₂CO₃和NaCl固體混合物的燒杯中加入216.1 g稀鹽酸恰好反應，反應過程用精密儀器測得燒杯連同藥品的質量（m）與反應時間（t）的關系如下圖所示：燒杯連同藥品的起始質量為300 g．回答下列問題：
（1）當固體混合物與稀鹽酸恰好完全反應時，所需時間約為______S．
（2）完全反應后，產生二氧化碳氣體質量______g．
（3）反應后，得到室溫下的不飽和溶液．所得溶液中溶質的質量分數為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）欲知當固體混合物與稀鹽酸恰好完全反應時，所需時間，必須認識到，恰好反應后各物質的質量不再變化，再通過分析曲線圖可知；
（2）曲線圖所示的反應物質質量的減少，正是反應生成的氣體揮發的結果；
（3）根據反應的化學方程式，得出各物質之間的比值關系，再由溶質的質量分數=×100%，先計算出所需數據，再進行計算．
解答：解：（1）由反應曲線圖可知，從20分鐘時開始，曲線呈平直狀態，說明反應已完全，故當固體混合物與稀鹽酸恰好完全反應時，所需時間約為 20S；（1分）
（2）由圖示可知，完全反應后，縱坐標表示的藥品質量為295.6，而未反應前是300，減少的部分正是反應過程中生成的二氧化碳氣體的質量，故完全反應后，產生二氧化碳氣體質量為300g-295.6g=4.4g；（1分）
（3）解：設參加反應的碳酸鈉的質量為x，反應生成的氯化鈉的質量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          117      44
x             y       4.4g
∴=，=（1分）
解之得：x=10.6g，y=11.7g；（1分）
又因為燒杯中不飽和溶液中溶液總質量為：
22.3 g Na₂CO₃和NaCl固體混合物的質量+216.1 g稀鹽酸的質量-反應生成的二氧化碳的質量．
∴22.3g+216.1g-4.4g=234g；（1分）
溶液溶質（NaCl）的質量為11.7g+（22.3g-10.6g）=23.4g
所得不飽和溶液的溶質質量分數：×100%=10%．（1分）
答：所得溶液中溶質的質量分數為10%．
點評：本題主要測試學生對物質完全反應的認識，以及對溶質質量分數的計算能力，學生只有認真分析圖示，掌握完全反應的特點，并能熟練計算，才能解答．