Question

小明在協(xié)助老師清理實驗室時，發(fā)現(xiàn)有一瓶碳酸鈉和氯化鈉組成的混合液。他想測定該溶液中碳酸鈉和氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)，為此設(shè)計并進行了如下實驗。
【實驗1】取該混合液50 g ，向其中逐滴加入稀鹽酸，當加入稀鹽酸的質(zhì)量為20 g、40 g、60 g 時，生成氣體的質(zhì)量見下表（氣體的溶解度忽略不計）。
【實驗2】另取該溶液50 g ，加入一定量稀鹽酸充分反應(yīng)后，測得溶液的pH=7，然后再加入硝酸銀溶液，測得實驗數(shù)據(jù)見右圖。

試分析計算：
（1）【實驗1】中，第二組數(shù)據(jù) m 為            g。
（2）混合液中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）混合液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)是多少？（計算結(jié)果精確至0.1%）

Answer 1

（1）4.4（1分）   （2）26.5%    （3）17.5%

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，第Ⅰ組加入的稀鹽酸完全反應(yīng)，且每20g完全反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為2.2g，據(jù)此可判斷m=4.4，且第Ⅲ組中鹽酸過量，即樣品完全反應(yīng)產(chǎn)生氣體質(zhì)量為5.5g。根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可計算出混合液中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，并計算出反應(yīng)生成氯化鈉的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)后的混合溶液與硝酸銀反應(yīng)的圖像可計算出反應(yīng)后溶液中氯化鈉的質(zhì)量，將反應(yīng)后溶液中氯化鈉質(zhì)量減去反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量就是原混合液中氯化鈉的質(zhì)量，據(jù)此可計算出原混合液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)。
（2）解：分析數(shù)據(jù)可知50 g混合溶液中碳酸鈉與鹽酸完全反應(yīng)生成5.5g二氧化碳，
設(shè)50 g混合溶液中碳酸鈉質(zhì)量為x，同時與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉的質(zhì)量為y。
Na₂CO₃ + 2HCl =" 2NaCl" + H₂O + CO₂↑（1分）
106                                   117                       44
x                                       y                            5.5g
106/44=x/5.5g                   x=13.25g（1分）
117/44=y/5.5g                  y=14.63g（1分）
混合溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)：13.25g/50g×100％=26.5％（1分）
（3）設(shè)生成氯化銀沉淀需要氯化鈉的質(zhì)量為z
NaCl  +  AgNO₃  =  AgCl ↓ +  NaNO₃（1分）
58.5                           143.5
z                                57.4g
58.5/143.5=z/57.4g        z=23.4g（1分）
混合溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為：(23.4g－14.63g)/50g×100％=17.5％（1分）
答：混合液中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為26.5％；混合液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為17.5％。