Question

某班一次社會實踐活動是到連云港堿廠參觀，該廠主要產品之一是小蘇打（碳酸氫鈉）．參觀結束，同學們帶回一些化驗室里廢棄的小蘇打樣品，來測定其中碳酸氫鈉的質量分數（假設該樣品中只含有氯化鈉一種雜質）．取樣品9.3g逐滴加入稀鹽酸，生成CO₂氣體的質量與滴加稀鹽酸的質量關系如圖所示，求：（計算結果用百分數表示，保留到小數點后一位數字）
（1）樣品中碳酸氫鈉的質量分數．
（2）恰好完全反應時，所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

解：設樣品中碳酸氫鈉的質量為x，生成氯化鈉的質量為y
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
84 58.5 44
x y 4.4g
x=8.4g
y=5.85g
樣品中碳酸氫鈉的質量分數=×100%≈90.3%
恰好完全反應時，所得溶液中溶質的質量分數=×100%=22.5%
答：（1）樣品中碳酸氫鈉的質量分數約為90.3%；
（2）恰好完全反應時，所得溶液中溶質的質量分數為22.5%．
分析：碳酸氫鈉與鹽酸反應，生成氯化鈉、水和二氧化碳；根據質量關系圖，當加入25.1稀鹽酸時恰好完全反應，放出氣體二氧化碳的質量為4.4g；
（1）樣品中碳酸氫鈉的質量分數=×100%，因此，需要根據化學方程式，由產生二氧化碳氣體的質量計算樣品中碳酸氫鈉的質量；
（2）恰好完全反應時所得溶液為氯化鈉溶液，其中溶質氯化鈉由原混合物中的氯化鈉和反應生成的氯化鈉兩部分所構成；因此計算溶質質量時需要計算出原有氯化鈉及后來生成氯化鈉的質量；溶液質量可利用質量守恒解決．
點評：反應與圖象結合類問題，根據圖形分析反應的進程是進行答題的基礎，圖象出現的拐點為恰好完全反應點．