Question

（2003?揚州）在我國青海湖地區有一種說法：冬天撈堿，夏天曬鹽．這里的堿是指Na₂CO₃，鹽是指NaCl．人們從鹽湖中撈得的Na₂CO₃會含有少量的NaCl．
某研究性學習小組稱取含NaCl的Na₂CO₃固體25.0g，將其配制成溶液，再向其中逐滴加入足量的7.3%的稀鹽酸，使氣體完全放出，共收集到8.8g CO₂氣體．
（1）計算原固體中Na₂CO₃的質量分數和消耗鹽酸的總質量．
（2）下表為研究性學習小組向上述所配制的混合液中分三次逐滴加鹽酸后，所記錄的部分數據．
經查閱資料知：Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃ （1）NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑（2）
已知：反應（1）完全后，反應（2）才開始．
①請完成表格中未填的部分．

實驗次序	每次產生的CO2的質量（g）
第一次先逐滴加鹽酸100g	0
第二次再逐滴加鹽酸100g	8.8
第三次再逐滴加鹽酸100g	0

②根據表中數據在坐標系中畫出CO₂質量（縱坐標）與所加入鹽酸質量（橫坐標）的關系圖．

Answer 1

分析：（1）利用碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳的化學方程式，由放出二氧化碳的質量計算反應中消耗碳酸鈉及HCl的質量，完成該問題的計算；
（2）結合資料中所給出的反應信息，由碳酸的質量計算反應（1）所需要鹽酸的質量，判斷此時反應是否產生氣體二氧化碳；由碳酸氫鈉的質量計算反應（2）需要鹽酸的質量及放出二氧化碳的質量，并判斷此時的反應情況，以進一步推斷第三次加入鹽酸時可能出現的變化情況．

解答：解：（1）設原固體中Na₂CO₃的質量為x，消耗稀鹽酸的質量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O 
106    73         44
x    y×7.3%     8.8g 

106

x

=

73

y×7.3%

=

44

8.8g

x=21.2g      y=200g
原固體中Na₂CO₃的質量分數=

21.2g

25.0g

×100%=84.8%
答：原固體中Na₂CO₃的質量分數為84.8%，消耗鹽酸的總質量為200g．
（2）設溶液中21.2g碳酸鈉完成反應，需要稀鹽酸質量為a，生成碳酸氫鈉的質量為b
Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃
106   36.5       84
21.2g  a×7.3%   b

106

21.2g

=

36.5

a×7.3%

=

84

b

a=100g   b=16.8g
因此，第一次加入的100g稀鹽酸恰好與碳酸鈉溶液完全反應形成碳酸氫鈉，該過程中沒有二氧化碳放出；
設16.8g碳酸氫鈉完成反應需要稀鹽酸的質量為m，放出二氧化碳的質量為n
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
84    36.5          44
16.8g m×7.3%       n

84

16.8g

=

36.5

m×7.3%

=

44

n

m=100g  n=8.8g
因此第二次加入100g稀鹽酸時開始放出二氧化碳且完全反應后碳酸氫鈉反應完，最終放出二氧化碳質量為8.8g；所以第三次加入稀鹽酸不再發生反應；
故答案為：①0；
②

點評：解答本題的兩個小問題時應區別對待，前一個小問題利用基礎的碳酸鈉與鹽酸反應知識解答，后一個小問題才需要利用資料信息分析反應，兩個問題不可混為一談．