Question

某碳酸鈉固體樣品中含有少量氯化鈉．研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在探究該固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，設(shè)計(jì)并完成以下實(shí)驗(yàn)．
①取質(zhì)量為a g的三個(gè)燒杯，各盛放質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸25g；
②向三個(gè)燒杯中分別放入質(zhì)量不同的固體樣品；
③充分反應(yīng)后，稱量燒杯和剩余物的質(zhì)量．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．

所稱量的物質(zhì)	實(shí)驗(yàn)1	實(shí)驗(yàn)2	實(shí)驗(yàn)3
燒杯+稀鹽酸（g）	a+25	a+25	a+25
加入的固體樣品（g）	3.2	6.6	7.6
充分反應(yīng)后，燒杯+剩余物（g）	a+27.1	a+29.4	a+30.4

問：三次實(shí)驗(yàn)中，稀鹽酸完全反應(yīng)的是（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）______．
求：（1）該固體樣品中含碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）所用鹽酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

【答案】分析：比較實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3可以知道加入固體樣品實(shí)驗(yàn)3比實(shí)驗(yàn)2多1g，而剩余的固體的質(zhì)量也是1g，所以可以判斷實(shí)驗(yàn)2中的鹽酸完全反應(yīng)，比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2可以知道：實(shí)驗(yàn)2加入的固體比實(shí)驗(yàn)1中多加了3.4g固體樣品，而反應(yīng)后溶液只增加了2.3g，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)1中的3.2g樣品中的碳酸鈉全部發(fā)生了反應(yīng)，所以綜合以上的分析可以得出實(shí)驗(yàn)1中的固體樣品完全反應(yīng)，可以據(jù)此結(jié)合化學(xué)方程式來(lái)進(jìn)行求解．
解答：解：比較實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3可以知道加入固體樣品實(shí)驗(yàn)3比實(shí)驗(yàn)2多1g而剩余的固體的質(zhì)量也是1g，所以可以判斷實(shí)驗(yàn)3中的鹽酸完全反應(yīng)，比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2可以知道實(shí)驗(yàn)2加入的固體比實(shí)驗(yàn)1中多加了3.4g固體樣品，而反應(yīng)后溶液只增加了2.3g說(shuō)明實(shí)驗(yàn)1中的3.2g樣品中的碳酸鈉全部發(fā)生了反應(yīng)，所以綜合以上的分析可以判斷實(shí)驗(yàn)2中的鹽酸已反應(yīng)完全，實(shí)驗(yàn)2中生成氣體的質(zhì)量為：（a+25g）+6.6g-（a+29.4g）=2.2g
分析可以知道實(shí)驗(yàn)1的固體樣品恰好完全反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道生成氣體的質(zhì)量為：（a+25g）+3.2g-（a+27.1g）=1.1g；
設(shè)6.6g樣品中含碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                      1.1g

解得：x=2.65g
（1）該固體樣品中含碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=82.8%
（2）設(shè)25g鹽酸中含氯化氫的質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
        73             44
        y             2.2g
   
解得：y=3.65g
鹽酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=14.6%．
答：該固體樣品中含碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為82.8%；
（2）所用鹽酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)14.6%．
故答案為：
 2和3；
（1）82.8%；
（2）14.6%．
點(diǎn)評(píng)：本題難度較大，主要考查了通過(guò)表格分析有價(jià)值的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)量的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和解決問題的能力．