Question

某紡織廠為了除去棉麻原料中的非纖維素，可用一定溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳酸鈉溶液煮沸棉麻原料．現(xiàn)需要80kg20%的碳酸鈉溶液．
（1）若用碳酸鈉固體和水配制上述溶液，需要碳酸鈉的質(zhì)量是

 

kg；水的質(zhì)量是

 

kg．
（2）甲乙兩組同學(xué)分別用不同的方案，探究所配得的溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否為20%，設(shè)計并完成了以下實驗：

	甲組	乙組
實驗過程	I．取質(zhì)量是100g的三個燒杯，各盛20g所配得的碳酸鈉溶液． II．向三個燒杯中分別放入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，但溶液質(zhì)量不同的鹽酸溶液； III．充分反應(yīng)后再分別稱量燒杯及剩余溶液；	I．取質(zhì)量是100g的一個燒杯，盛20g所配得的碳酸鈉溶液． II．向三個燒杯中滴入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氯化鈣溶液，直到不再產(chǎn)生沉淀為止，過濾、洗滌、晾干、稱重； III．繪制加入氯化鈣溶液與產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量關(guān)系如下圖；
所得的數(shù)據(jù)或關(guān)系圖	實驗1   實驗2  實驗3  碳酸鈉溶液/g 20   20 20  加入鹽酸的質(zhì)量/g   10 20  30  反應(yīng)后燒杯以及剩余物的質(zhì)量/g   129.12 139.24   149.24	已知發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

請用計算結(jié)果填空．
①甲組實驗1中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量是

 

g；
②依據(jù)甲乙兩組的數(shù)據(jù)分別計算所配得的溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
甲：

 

；    乙：

 

．（精確到0.1%）
測定結(jié)果與20%之間產(chǎn)生差異可能是實驗原理、操作過程等因素引起的．

Answer 1

分析：（1）可以根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的公式求出溶質(zhì)的質(zhì)量．
（2）對于甲同學(xué)的實驗，分析實驗數(shù)據(jù)并比較反應(yīng)前后溶液質(zhì)量的變化可以解答，對于乙同學(xué)的實驗，可以根據(jù)圖象中沉淀的質(zhì)量解答．

解答：解：（1）根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的公式可知，m質(zhì)=80kg×20%=16kg  m劑=80kg-16kg=64kg，故本題答案為：16kg；  64kg
（2）對于甲組同學(xué)的實驗，反應(yīng)前后物質(zhì)減少的質(zhì)量即為生成氣體的質(zhì)量，所以第一組實驗產(chǎn)生氣體質(zhì)量為：130g-129.12g=0.88g，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知第二次就已經(jīng)完全反應(yīng)個，所以產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為（20g+20g+100g-138.24g）=1.76g
設(shè)碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106                44
X                 1.76g

106

x

 =

44

1.76g

  解得：X=4.24g
碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=（4.24g÷20g）×100%=21.2%
對于乙組同學(xué)的實驗，根據(jù)圖象可知生成了沉淀的質(zhì)量為3.8g
設(shè)碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x．
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106           100
 X            3.8g

106

x

= 

100

3.8g

 解得  X=4.03g
碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=（4.03g÷20g）×100%=20.1%
故本題答案為：0.88g；   21.2%；  20.1%

點評：熟練掌握碳酸鈉、碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)，并正確識記碳酸鹽的相關(guān)方程式：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；  Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O．