Question

14．某同學在實驗室發(fā)現一瓶由碳酸鈉和氯化鈉組成的混合溶液．為了測定改溶液中碳酸鈉的質量分數，該同學設計了如下實驗：取該混合溶液50g，向其中逐滴加入稀鹽酸，當加入鹽酸的質量為15g，30g，45g，60g時，生成氣體的質量見下表（氣體的溶解度忽略不計）．

	第Ⅰ組	第Ⅱ組	第Ⅲ組	第Ⅳ組
稀鹽酸的質量/g	15	30	45	60
生成氣體的質量/g	1.8	n	4.4	4.4

（1）第Ⅱ組數據n為3.6g
（2）混合溶液中碳酸鈉的質量分數是多少？（寫出計算過程，結果精確至0.1%）
（3）所用稀鹽酸溶質的質量分數是多少？（寫出計算過程，結果精確至0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據實驗數據分析可知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；根據比例知識計算恰好完全反應時加入稀鹽酸的質量；
（2）根據圖表中數據可知最多生成二氧化碳質量為4.4g，根據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．
（3）所用稀鹽酸的溶質的質量分數=$\frac{所用HCl的質量}{所用稀鹽酸的質量}$×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；故填3.6；
（2）根據前兩組實驗數據分析可知每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是：$\frac{10.6g}{50g}$×100%=21.2%；
答：混合液中碳酸鈉的質量分數是21.2%
（3）設生成1.8g二氧化碳，需要參加反應的氯化氫的質量為y
Na₂CO₃ +2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
        73         44
        y          1.8g
$\frac{73}{y}=\frac{44}{1.8g}$
解得：y=2.99g
所用稀鹽酸中溶質的質量分數是：$\frac{2.99g}{15g}$×100%≈19.9%；
答：所用稀鹽酸中溶質的質量分數是19.9%．

點評 解答本題可用數據分析法，即解題時正確分析數據，找出數據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．