Question

現(xiàn)有一種堿性調(diào)味液，是碳酸鈉和氯化鈉組成的溶液。為了測(cè)定堿性調(diào)味液中碳酸鈉和氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。
【實(shí)驗(yàn)一】取三份堿性調(diào)味液各100g，分別緩慢加入到20g、40g和60g某鹽酸中，測(cè)得三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表（氣體的溶解忽略不計(jì)）：

根據(jù)實(shí)驗(yàn)及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計(jì)算：
（1）100g堿性調(diào)味液與鹽酸完全反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量為         g。
（2）堿性調(diào)味液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?（寫出計(jì)算過程）
（3）100g堿性調(diào)味液與該鹽酸反應(yīng)后溶液pH=7時(shí)，需要鹽酸的質(zhì)量為          g
【實(shí)驗(yàn)二】在上述第Ⅲ組反應(yīng)后的溶液中加AgNO₃溶液，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下圖:

根據(jù)實(shí)驗(yàn)及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：
（4）某同學(xué)計(jì)算出堿性調(diào)味液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.5％(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)后經(jīng)檢查無數(shù)字運(yùn)算錯(cuò)誤。請(qǐng)判斷該計(jì)算結(jié)果是否正確，如不正確要指出錯(cuò)誤原因。

Answer 1

（1）5．5(1分)
（2）(共4分，設(shè)未知數(shù)、作答和單位共0．5分，化學(xué)方程式0．5分，建立關(guān)系式1分，x結(jié)果1分，質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算1分)
解：設(shè)與鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x。
Na₂CO₃+2HCl＝2NaCl+CO₂↑+H₂O
106                 44
x                   5.5g
      解得x=13.25g
堿性調(diào)味液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：(13.25g÷100g)×100％=13.25％
答：堿性溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.25%。
（3）50(1分)  
(4)不正確。把碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量沒有減去(或把碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量也計(jì)算進(jìn)去了)(共1分)

解析本題考查的是含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算。
（1）根據(jù)前兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知每20克鹽酸完全反應(yīng)生成2.2克二氧化碳，則60克鹽酸完全反應(yīng)應(yīng)生成6.6克二氧化碳，在第三組實(shí)驗(yàn)中加入60克鹽酸只生成5.5克二氧化碳，說明第三組實(shí)驗(yàn)中鹽酸有剩余，碳酸鈉反應(yīng)完，所以100g堿性調(diào)味液與鹽酸完全反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量為5.5克。
（2）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可算出碳酸鈉的質(zhì)量，再根據(jù)×100%可求出堿性調(diào)味液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
設(shè)與鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106               44
x                 5.5g
106:44 =x:5.5g  
x=13.25g
堿性調(diào)味液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=13.25%
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知每生成1.1克二氧化碳參加反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為10克，現(xiàn)在共生成5.5克二氧化碳，故參加反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為50克。
（4）先計(jì)算出堿性調(diào)味液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，判斷該計(jì)算結(jié)果是否準(zhǔn)確，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析錯(cuò)誤原因。求堿性調(diào)味液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法是：沉淀為氯化銀，包括剩余鹽酸與硝酸銀反應(yīng)生成的氯化銀和氯化鈉與硝酸銀反應(yīng)生成的氯化銀。先求出剩余鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，根據(jù)剩余鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量求出和鹽酸反應(yīng)生成的氯化銀的質(zhì)量，進(jìn)而求出和氯化鈉反應(yīng)生成的氯化銀的質(zhì)量，利用氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)氯化銀的質(zhì)量求出氯化鈉的質(zhì)量，此氯化鈉包括反應(yīng)生成的氯化鈉和原混合物中的氯化鈉，用總氯化鈉的質(zhì)量-反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量即為堿性調(diào)味液中氯化鈉的質(zhì)量，最后根據(jù)×100%即可求出堿性調(diào)味液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
設(shè)20克鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
73         44
y          2.2g
73：44 =y：2.2g
y=3.65g
所用鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=18.25%
故第Ⅲ組反應(yīng)后的溶液中含氯化氫的質(zhì)量=10g×18.25%=1.825g
設(shè)和鹽酸反應(yīng)生成的氯化銀的質(zhì)量為z
HCl+AgNO₃═AgCl↓+HNO₃
36.5        143.5
1.825g        z
36.5：143.5=1.825g：z   
z=7.175g
則和氯化鈉反應(yīng)生成的氯化銀的質(zhì)量=57.4g-7.175g=50.225g
設(shè)氯化鈉的總質(zhì)量為m
NaCl+AgNO₃═AgCl↓+NaNO₃
58.5       143.5
m         50.225g
58.5: 143.5 =" m:50.225g"
m=20.5g
設(shè)反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量為n
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
117   44
n   5.5g
117:44="n:5.5g"
n=14.625g
堿性調(diào)味液中氯化鈉的質(zhì)量=20.5g-14.625g=5.875g
堿性調(diào)味液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=5.875%
因而該計(jì)算結(jié)果不對(duì)，該計(jì)算結(jié)果為20.5%，根據(jù)上述計(jì)算可知，把碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量沒有減去時(shí)算出的結(jié)果是20.5%。