Question

【題目】氫氧化鈉在空氣中易潮解變質，小東為測定某取氫氧化鈉的純度進行如下實驗。他將2.5g樣品完全溶解，配成50g溶液，然后緩慢滴入稀鹽酸，同時進行攪拌，使二氧化碳全部逸出。滴加過程中，多次測得溶液pH和溶液總質量，部分數據和圖像如下所示：

測量次數	第1次	第6次	第16次	第21次	第26次
滴加的鹽酸總質量/g	0	5	15	20	25
溶液總質量/g	50	55	a	69.78	74.78

請分析計算：

（1）第21次測量時，溶液中的溶質成分 。（寫化學式）

（2）表中a= 。

（3）樣品中碳酸鈉的質量分數。（寫出計算過程，計算結果精確到0.1%）

Answer 1

【答案】（1）NaCl、HCl；（2）64.78；（3）21.2%。

【解析】

（1）由題意氫氧化鈉潮解變質生成碳酸鈉，在樣品中加入稀鹽酸，氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和水，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，由pH變化圖像和表格數據可知，加入稀鹽酸質量為15g時，溶液的pH值恰好為7，說明氫氧化鈉、碳酸鈉與稀鹽酸恰好完全反應，第16次測量時加入的稀鹽酸為15g，說明第16次加入時樣品中的氫氧化鈉和碳酸鈉恰好完全反應，此時的溶液中溶質只有氯化鈉，繼續加入稀鹽酸，那么第21次測量時，溶液中的溶質成分為NaCl、 HCl；

（2）根據第（1）問的分析可知，第16次加入稀鹽酸恰好完全反應，可以根據第21次的數據計算出碳酸鈉反應產生的CO2的質量為50g+20g-69.78g=0.22g，則第16次加入稀鹽酸后溶液的質量為50g+15g-0.22g=64.78g，則a=64.78。

（3）根據以上分析可知碳酸鈉與稀鹽酸反應生成二氧化碳的質量為0.22g，設2.5g樣品中碳酸鈉的質量為，則有：

由解得

則2.5g樣品中碳酸鈉質量分數為

答：樣品中碳酸鈉的質量分數為21.2%。