Question

18．碳酸鈉俗稱純堿，暴露在空氣中可與空氣中的二氧化碳、水發(fā)生反應(yīng)：Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃．有一瓶久置的碳酸鈉（其中含有碳酸氫鈉），為了測(cè)定其中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案．
【查閱資料】碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)分兩步，其中第一步反應(yīng)為：
Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl
【實(shí)    驗(yàn)】取一定質(zhì)量的久置碳酸鈉固體樣品于燒杯中，加水配制成200g溶液，然后向其中逐滴加入10%的稀鹽酸，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如圖：根據(jù)以上信息及有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析計(jì)算：
（1）圖中ob段加入稀鹽酸沒(méi)有氣體放出的原因是碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鈉．
（2）計(jì)算圖中a點(diǎn)的數(shù)值（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．
（3）久置的碳酸鈉中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是55.8%（保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是碳酸鈉先于鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鈉，碳酸氫鈉再與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，結(jié)合圖象中的數(shù)據(jù)進(jìn)性分析；
（3）根據(jù)碳酸鈉會(huì)先于鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉，所以開(kāi)始一段沒(méi)有氣體生成進(jìn)行分析．

解答 解：（1）碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是碳酸鈉先于鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鈉，碳酸氫鈉再與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以圖中ob段加入稀鹽酸沒(méi)有氣體放出的原因是：碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鈉；
（2）根據(jù)鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳，結(jié)合題中的反應(yīng)原理可知，與碳酸氫鈉反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為：109.5g-36.5g=73g，所以設(shè)生成二氧化碳質(zhì)量為x，碳酸氫鈉質(zhì)量為z，
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
 84    36.5         44
 z      73g×10%      x
   $\frac{36.5}{73g×10%}$=$\frac{44}{x}$=$\frac{84}{z}$
     x=8.8g
     z=16.8g
（3）碳酸鈉會(huì)與鹽酸先反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鈉，與碳酸鈉反應(yīng)的鹽酸是：36.5g，所以設(shè)樣品中碳酸鈉質(zhì)量為y，生成碳酸氫鈉為m，
    Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl 
    106   36.5     84
    y   36.5g×10%  m
   $\frac{106}{y}$=$\frac{36.5}{36.5g×10%}$=$\frac{84}{m}$
    y=10.6g
    m=8.4g
所以久置的碳酸鈉中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{10.6g}{16.8g-8.4g+10.6g}$×100%=55.8%．
故答案為：（1）碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鈉；
（3）8.8；
（4）55.8%．

點(diǎn)評(píng) 在解此類(lèi)題時(shí)，分析題中考查的反應(yīng)原理和化學(xué)方程式，然后結(jié)合題中所給的數(shù)據(jù)進(jìn)行解答．