Question

2．在實驗室里發(fā)現(xiàn)一瓶有碳酸鈉和氯化鈉組成的固體混合物．為了測定該混合物中碳酸鈉的質量分數(shù)，小軍設計了如下實驗：取該混合物20g，向其中逐漸加入稀鹽酸．當加入鹽酸的質量為15g、30g、45g、60g時生成氣體的質量如表：

	第一組	第二組	第三組	第四組
稀酸鹽的質量/g	15	30	45	60
生成氣體的質量/g	1.8	n	4.4	4.4

（1）第二組數(shù)據(jù)n為3.6g；恰好完全反應時加入稀鹽酸的質量為33.3g
（2）混合物中碳酸鈉的質量分數(shù)是多少？（寫出計算過程，結果精確至0.1%）
（3）所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可知15克稀鹽酸完全反應生成二氧化碳的質量為1.8g，所以30g鹽酸完全反應生成二氧化碳質量為3.6g；根據(jù)比例知識計算恰好完全反應時加入稀鹽酸的質量；
（2）根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)可知最多生成二氧化碳質量為4.4g，根據(jù)二氧化碳的質量可算出碳酸鈉的質量，進而可求出混合液中碳酸鈉的質量分數(shù)．
（3）所用稀鹽酸的溶質的質量分數(shù)=$\frac{所用HCl的質量}{所用稀鹽酸的質量}$×100%，所用HCl的質量可由二氧化碳質量，根據(jù)反應的化學方程式計算求得．

解答 解：（1）15克稀鹽酸完全反應生成二氧化碳的質量為1.8g，所以30g鹽酸完全反應生成二氧化碳質量為3.6g；恰好完全反應時加入稀鹽酸的質量為$\frac{15g}{1.8g}$×4.4g≈36.7g；
（2）根據(jù)前兩組實驗數(shù)據(jù)分析可知每15克鹽酸完全反應生成1.8克二氧化碳，則45克鹽酸完全反應應生成5.4克二氧化碳，在第三組實驗中加入45克鹽酸只生成4.4克二氧化碳，說明第三組實驗中鹽酸有剩余，碳酸鈉反應完，完全反應生成氣體的質量為4.4克，
設生成4.4g二氧化碳，需要參加反應的碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃ +2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106                44
x                 4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
解得：x=10.6g
混合液中碳酸鈉的質量分數(shù)是：$\frac{10.6g}{20g}$×100%=53%；
答：混合液中碳酸鈉的質量分數(shù)是53%
（3）設生成4.4g二氧化碳，需要參加反應的鹽酸的質量為y
Na₂CO₃ +2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
        73         44
        y          4.4g
$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$
解得：y=7.3g
所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)是：$\frac{7.3g}{36.7g}$×100%=20.0%；
答：所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)是20.0%．

點評 解答本題可用數(shù)據(jù)分析法，即解題時正確分析數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)的變化特征及彼此之間的關系，將綜合復雜的問題分解為簡單的計算，從而順利解題．