Question

為測定混有少量氯化鈉的碳酸鈉（Na₂CO₃）固體中碳酸鈉的質量分數，向盛有12g該混合物的燒杯中加入過量稀鹽酸至碳酸鈉完全反應．
發生反應的化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
反應過程用精密儀器測得燒杯和藥品的質量與反應時間的數據記錄如下：

反應時間	t0	t1	t2	t3	t4	t5
燒杯和藥品質量/g	210.0	206.7	205.9	205.6	205.6	205.6

（1）則完全反應后，生成二氧化碳的質量．
（2）請計算混合物中碳酸鈉的質量分數（精確到0.1%）．
（3）假如稱量準確，通過計算得到的碳酸鈉的質量分數比實際數值偏小，其原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）有圖中數據分析可知，當燒杯和藥品質量不再變化時，說明反應已經結束，根據質量守恒定律，反應前后減少的質量即為生成二氧化碳氣體的質量；
（2）根據碳酸鈉和鹽酸反應的化學方程式，利用生成的二氧化碳的質量可求出碳酸鈉的質量，進而得到混合物中碳酸鈉的質量分數；
（3）因為二氧化碳能溶于水，所以計算出來的二氧化碳的質量比實際生成的二氧化碳的質量要小，從而導致最后求出的碳酸鈉的質量分數比實際值偏小．

解答：解：（1）完全反應后生成二氧化碳的質量為：210g-205.6g=4.4g 
（2）設混合物中碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106               44
x                 4.4g     

106

44

=

x

4.4g

       
解得x=10.6g  
混合物中碳酸鈉的質量分數：

10.6g

12g

×100%=88.3%       
（3）因為二氧化碳能溶于水，所以部分二氧化碳不可避免的會溶于水中，所以用計算出來的二氧化碳的質量求出來的碳酸鈉的質量就會比實際值小，從而導致碳酸鈉的質量分數比實際值偏小． 
故答案為：（1）完全反應后，生成二氧化碳的質量是4.4g；
（2）混合物中碳酸鈉的質量分數是88.3%； 
（3）部分二氧化碳溶于水．

點評：此題是根據化學方程式的計算題，反應過程的數據是以表格的形式給出的，所以從多組數據中篩選出對解題有幫助的數據是解這類題的關鍵．另外此題還考查了二氧化碳的溶解性．