Question

3．欲測定某純堿樣品中碳酸鈉的質量分數（樣品中的雜質不溶于水，且不與酸反應不與氫氧
化鈉反應），某同學設計了如下實驗方案：
步驟一：稱取純堿樣品質量10g；
步驟二：加入質量分數為7.3%的鹽酸l00g，使碳酸鈉完全反應；
步驟三：向反應后的溶液中加入含溶質4g的氫氧化鈉溶液96.9g，恰好中和多余的鹽酸；
步驟四：計算．
請回答下列有關問題：
（1）100g質量分數為7.3%的鹽酸中，溶質氯化氫的質量為7.3g；
（2）求樣品中碳酸鈉的質量分數．
（3）求最后所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 根據氫氧化鈉的質量求算和氫氧化鈉反應消耗的鹽酸以及生成的氯化鈉的質量，然后根據和碳酸鈉反應的鹽酸的質量求算碳酸鈉的質量和生成的氯化鈉的質量，進而求算對應的質量分數．

解答 解：設和氫氧化鈉反應的HCl的質量為x，生成的氯化鈉的質量為y 
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40      36.5    58.5
4g      x          y
$\frac{40}{4g}$=$\frac{36.5}{x}$=$\frac{58.5}{y}$
x=3.65g
y=5.85g
則HCl的總質量為7.3%×l00g=7.3g
則和碳酸鈉反應的HCl的質量為7.3g-3.65g=3.65g
設碳酸鈉的質量為z，生成的氯化鈉的質量為a，生成的二氧化碳的質量為b
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         73      117            44
z           3.65g     a              b
$\frac{106}{z}$=$\frac{73}{3.65g}$=$\frac{117}{a}$=$\frac{44}$
z=5.3g
a=5.85g
b=2.2g
樣品中碳酸鈉的質量分數為$\frac{5.3g}{10g}$×100%=53%
最后所得溶液中溶質的質量分數為$\frac{5.85g+5.85g}{5.3g+100g+96.9g-2.2g}$×100%=5.85%
答：（1）100g質量分數為7.3%的鹽酸中，溶質氯化氫的質量為 7.3g；
（2）樣品中碳酸鈉的質量分數53%．
（3）最后所得溶液中溶質的質量分為5.85%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．