Question

【題目】小明同學欲測定部分變質(zhì)的氫氧化鈉中碳酸鈉的含量（含少量其他不溶性雜質(zhì)），進行了如下實驗：①取50g樣品，加入足量水，待完全冷卻后濾去不溶物，將得到的濾液平均分成五等份，倒入五個燒杯中；②向五個燒杯中分別加入一定質(zhì)量14.6%的鹽酸；③將充分反應后得到的溶液進行稱量。實驗過程中圖像和所得數(shù)據(jù)如下，請你分析并進行有關計算：

	燒杯Ⅰ	燒杯Ⅱ	燒杯Ⅲ	燒杯Ⅳ	燒杯Ⅴ
加入鹽酸的質(zhì)量（g）	25	50	75	100	140
燒杯中溶液質(zhì)量（g）	55	80	104.78	129.34	168.9

(1)通過分析上述圖像及實驗數(shù)據(jù)，燒杯中鹽酸已經(jīng)過量的有_______________________。

(2)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是_____________？

(3)每份樣品溶液的質(zhì)量為______；坐標中b=_______________。

Answer 1

【答案】燒杯V 26.5% 30g 92.5

【解析】

氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水、二氧化碳。向氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液中滴加鹽酸，先發(fā)生酸堿中和反應。

（1）從燒杯Ⅰ到燒杯Ⅱ，鹽酸增加25g，燒杯中溶液的質(zhì)量也增加25g，說明燒杯Ⅰ、Ⅱ中加入鹽酸的量不足，此時加入的鹽酸只和氫氧化鈉反應，無氣體逸出，燒杯中增加的質(zhì)量等于加入鹽酸的質(zhì)量；燒杯Ⅲ在燒杯Ⅱ的基礎上又增加25g鹽酸，但燒杯中溶液并未增加25g，說明此燒杯中鹽酸已經(jīng)開始與碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體逸出，生成二氧化碳的質(zhì)量為：80g+25g-104.78g=0.22g，同理，燒杯Ⅳ中生成二氧化碳的質(zhì)量為：104.78g+25g-129.34g=0.44g，燒杯Ⅴ中生成二氧化碳的質(zhì)量為：129.34g+40g-168.9g=0.44g， 燒杯Ⅴ相比燒杯Ⅳ加入的鹽酸更多，但生成二氧化碳的質(zhì)量與燒杯Ⅳ一樣，說明燒杯Ⅴ中鹽酸已經(jīng)過量，在燒杯燒杯Ⅲ和燒杯Ⅳ的基礎上繼續(xù)加鹽酸仍有二氧化碳生成，說明燒杯Ⅲ和燒杯Ⅳ中鹽酸是不足的；綜上分析，燒杯中鹽酸過量的只有燒杯Ⅴ。

（2）由（1）可知每份樣品完全反應生成二氧化碳的質(zhì)量為0.22g+0.44g+0.44g=1.1g，則樣品中的碳酸鈉完全反應生成二氧化碳的質(zhì)量為：1.1g×5=5.5g，設樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x；

解得：x=13.25g；

樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是：。

（3）燒杯Ⅰ中加入25g鹽酸溶液質(zhì)量變?yōu)?/span>55g，且沒有氣體逸出，說明每份樣品溶液的質(zhì)量為55g-25g=30g。

鹽酸和氫氧化鈉溶液反應溶液質(zhì)量增加比鹽酸和碳酸鈉反應增加的快，因為鹽酸和碳酸鈉反應有氣體從裝置中逸出，坐標b表示鹽酸恰好和氫氧化鈉反應時溶液的質(zhì)量。由表格數(shù)據(jù)可知，25g鹽酸完全反應可以產(chǎn)生0.44g二氧化碳氣體，燒杯Ⅲ中生成0.22g二氧化碳氣體，說明燒杯Ⅲ中和碳酸鈉反應的鹽酸的質(zhì)量為12.5g，則鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應時溶液的質(zhì)量為：80g+12.5g=92.5g，則b=92.5。