Question

工業上“侯氏”制堿法制得的純堿產品中常含有少量的氯化鈉．化驗員對每批剛生產出的純堿產品都要進行檢測，標示出各種成分的含量后投放市場．在實驗室中取22g該樣品于燒杯中，加水將其溶解，然后逐滴加入溶質質量分數為10%的稀鹽酸并不斷振蕩，首先發生的反應是：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，然后發生的反應是：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O．在上述過程中燒杯中溶液質量與加入稀鹽酸質量的關系如圖1所示．

（1）請你根據圖1提供的信息，在圖2的坐標系中畫出檢測過程中產生CO₂的質量隨滴加鹽酸質量的變化曲線（注意標明二氧化碳、鹽酸質量的相應數值）．
（2）計算出22g該樣品中各成分的質量．

Answer 1

分析：（1）根據圖1可知，在加入鹽酸達73g之前，反應中無氣體產生，滴入的稀鹽酸與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉；當稀鹽酸滴至146g時，碳酸氫鈉完全反應，之后再滴加的稀鹽酸不再發生反應而無氣體產生；
（2）樣品中的氯化鈉與稀鹽酸不發生反應，而碳酸鈉可與鹽酸反應生成碳酸氫鈉，根據反應的化學方程式，由反應消耗稀鹽酸的質量可計算參加反應的碳酸鈉的質量，樣品中氯化鈉的質量=樣品質量-碳酸鈉的質量．

解答：解：（1）開始的45°夾角，說明加入的溶液的質量等于溶液質量增加量，說明過程中無氣體或者沉淀產生．當加入73g稀鹽酸時，開始放出氣體二氧化碳；當稀鹽酸的量達146g時，放出二氧化碳氣體達最大值；以后再加稀鹽酸，不再放出二氧化碳氣體；
設碳酸氫鈉與鹽酸反應得到的二氧化碳的質量為x．對應的生成二氧化碳消耗的鹽酸的質量為146g-73g=73g．
NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O
       36.5      44
  73g×10%=7.3g   x

36.5

44

=

7.3g

x

x=8.8g
故答案為：變化曲線，如圖，鹽酸數值（73g，146g），CO₂的數值（0g，8.8g）．
（2）設22g樣品中Na₂CO₃質量為x，
Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃
106   36.5
x    73g×10%

106

x

=

36.5

73g×10%

 
x=21.2g
22g樣品中NaCl的質量為：22g-21.2g=0.8g
答：22g該樣品中含碳酸鈉21.2g，含氯化鈉0.8g．

點評：利用反應的化學方程式表示物質的質量關系，根據反應中某一物質的質量可計算反應中其它任何物質的質量．