Question

分某班一次社會實踐活動是到堿廠參觀，該廠主要產(chǎn)品之一是小蘇打（碳酸氫鈉）。參觀結(jié)束，同學們帶回一些化驗室里廢棄的小蘇打樣品，來測定其中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)（假設(shè)該樣品中只含有氯化鈉一種雜質(zhì)）。取樣品9.3 g逐滴加入稀鹽酸，生成CO₂氣體的質(zhì)量與滴加稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如右圖所示，求：（計算結(jié)果用百分數(shù)表示，保留到小數(shù)點后一位數(shù)字）

（1）樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)。
（2）恰好完全反應時，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。

Answer 1

（1）90.3%   （2）22.5%

試題分析：碳酸氫鈉與鹽酸反應，生成氯化鈉、水和二氧化碳；根據(jù)質(zhì)量關(guān)系圖可知，當加入25.1g稀鹽酸時，恰好完全反應，且放出氣體二氧化碳的質(zhì)量為4.4g。
（1）根據(jù)題意，書寫反應的化學方程式，并由產(chǎn)生的二氧化碳氣體的質(zhì)量，結(jié)合化學方程式中二氧化碳與碳酸氫鈉的質(zhì)量比，可計算出樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量，再根據(jù)“樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)= ×100%”的公式，計算即可。
解：設(shè)樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x，
NaHCO₃ + HCl =" NaCl" + CO₂↑ + H₂O
84             58.5  44  
x               y    4.4g 
84:44=x：4.4g
解得x="8.4g"
則樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)=×100%=90.3%
（2）恰好完全反應時，所得溶液為氯化鈉溶液，其中溶質(zhì)氯化鈉是由原混合物中的氯化鈉和反應生成的氯化鈉兩部分所構(gòu)成；因此計算溶質(zhì)質(zhì)量時需要計算出原有氯化鈉及后來生成氯化鈉的質(zhì)量，再利用質(zhì)量守恒求出溶液質(zhì)量，最后利用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可。
設(shè)生成氯化鈉的質(zhì)量為y，利用上面的化學方程式計算即可
58.5：44= y：4.4g
解得y=5.85g
由于原混合物中的氯化鈉=9.3g-8.4g=0.9g，所以反應后的溶液中的氯化鈉的質(zhì)量=0.9g+5.85g=6.75g；
反應后的溶液質(zhì)量=9.3g+25.1g-4.4g=30g
故恰好完全反應時，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)= ×100%=22.5%
答：（1）樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)為90.3% ；（2）恰好反應時，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)為22.5% 。
點評：此題是關(guān)于化學方程式及溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算題，主要是利用圖表及反應方程式來分析和解決化學計算中的有關(guān)問題，要求學生有較強的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力，解題的關(guān)鍵是利用圖像找出恰好完全反應時，生成的二氧化碳的質(zhì)量，再利用相關(guān)的化學反應，并依據(jù)已知量對未知的應求量進行求解計算即可，對于反應后的溶質(zhì)的計算要注意其組成來自于原混合物和反應生成的兩部分。