Question

向盛有22.3 g Na₂CO₃和NaCl固體混合物的燒杯中加入216.1 g稀鹽酸恰好反應(yīng)，反應(yīng)過程用精密儀器測得燒杯連同藥品的質(zhì)量（m）與反應(yīng)時間（t）的關(guān)系如下圖所示：燒杯連同藥品的起始質(zhì)量為300 g．回答下列問題：
（1）當(dāng)固體混合物與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)時，所需時間約為

 

S．
（2）完全反應(yīng)后，產(chǎn)生二氧化碳氣體質(zhì)量

 

g．
（3）反應(yīng)后，得到室溫下的不飽和溶液．所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為多少？

Answer 1

分析：（1）欲知當(dāng)固體混合物與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)時，所需時間，必須認識到，恰好反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量不再變化，再通過分析曲線圖可知；
（2）曲線圖所示的反應(yīng)物質(zhì)質(zhì)量的減少，正是反應(yīng)生成的氣體揮發(fā)的結(jié)果；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，得出各物質(zhì)之間的比值關(guān)系，再由溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

溶質(zhì)質(zhì)量

溶液質(zhì)量

×100%，先計算出所需數(shù)據(jù)，再進行計算．

解答：解：（1）由反應(yīng)曲線圖可知，從20分鐘時開始，曲線呈平直狀態(tài)，說明反應(yīng)已完全，故當(dāng)固體混合物與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)時，所需時間約為 20S；（1分）
（2）由圖示可知，完全反應(yīng)后，縱坐標(biāo)表示的藥品質(zhì)量為295.6，而未反應(yīng)前是300，減少的部分正是反應(yīng)過程中生成的二氧化碳氣體的質(zhì)量，故完全反應(yīng)后，產(chǎn)生二氧化碳氣體質(zhì)量為300g-295.6g=4.4g；（1分）
（3）解：設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x，反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          117      44
x             y       4.4g
∴

106

44

=

x

4.4g

，

44

4.4g

=

117

y

（1分）
解之得：x=10.6g，y=11.7g；（1分）
又因為燒杯中不飽和溶液中溶液總質(zhì)量為：
22.3 g Na₂CO₃和NaCl固體混合物的質(zhì)量+216.1 g稀鹽酸的質(zhì)量-反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量．
∴22.3g+216.1g-4.4g=234g；（1分）
溶液溶質(zhì)（NaCl）的質(zhì)量為11.7g+（22.3g-10.6g）=23.4g
所得不飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)：

23.4g

234g

×100%=10%．（1分）
答：所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為10%．

點評：本題主要測試學(xué)生對物質(zhì)完全反應(yīng)的認識，以及對溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算能力，學(xué)生只有認真分析圖示，掌握完全反應(yīng)的特點，并能熟練計算，才能解答．