Question

10．某純堿中含有少量氯化鈉雜質，為檢驗其純度，小周取出27g純堿樣品，平均分成五份，依次加入到盛有100g稀鹽酸的錐形瓶中（錐形瓶的質量為60g），每次充分反應、待氣體充分溢出后，用天平稱質量（如圖），得到如表數據．請計算

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
加入純堿樣品的質量/g	5.4	5.4	5.4	5.4	5.4
電子天平的示數/g	163.2	166.4	169.6	173.9	179.3

（1）第一次加入純堿樣品充分反應后，生成二氧化碳的質量是2.2g．
（2）計算純堿樣品中碳酸鈉的質量分數是多少？（精確到0.1%）
（3）關于所用稀鹽酸的質量分數，三位同學做法各不相同（如圖）．判斷誰的做法正確，并分析另兩位同學的錯誤之處．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律，由反應前后燒杯及所盛物質總質量的差，計算生成二氧化碳的質量；
（2）根據完全反應后所放出二氧化碳的質量，計算樣品中碳酸鈉的質量，由碳酸鈉質量與樣品質量比計算樣品中碳酸鈉質量分數進行解答；
（3）根據完全反應后所放出二氧化碳的質量，計算所用稀鹽酸的質量即可進行解答．

解答 解：．（1）根據質量守恒定律，第一次加入純堿樣品充分反應后，生成二氧化碳的質量為：100g+60g+5.4g-163.2g=2.2g；
（2）解：第一次反應產生CO₂質量100g+60g+5.4g-163.2g=2.2g，
設消耗碳酸鈉質量為m，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂（1分）
106                     44
m                      2.2g
$\frac{106}{m}$=$\frac{44}{2.2g}$
m=5.3g 
碳酸鈉的質量分數為：$\frac{5.3g}{5.4g}$100%=98.1%；
（3）明明的做法正確；
芳芳：反應掉HCl的質量計算正確，但所用稀鹽酸質量不為20g（第4、五次鹽酸已不足），也就是說鹽酸的用量不是五次均分的，所以質量分數計算錯誤；
秀秀：5次實驗并沒有消耗樣品中全部碳酸鈉，所以不可用26.5g計算消耗的HCl的質量，因此結果錯誤．
故答案為：（1）2.2；
（2）98.1%；
（3）明明的做法正確；
芳芳：反應掉HCl的質量計算正確，但所用稀鹽酸質量不為20g（第4、五次鹽酸已不足），也就是說鹽酸的用量不是五次均分的，所以質量分數計算錯誤；
秀秀：5次實驗并沒有消耗樣品中全部碳酸鈉，所以不可用26.5g計算消耗的HCl的質量，因此結果錯誤．

點評 根據第三次實驗數據加入稀鹽酸后剩余物質質量不再改變可知得，此時所加入的稀鹽酸不再反應，碳酸鈉完全反應，反應放出二氧化碳的總質量可由質量守恒定律求得．