Question

2．向盛有22.3gNa₂CO₃和NaCl固體混合物的燒杯中加入216.1g稀鹽酸恰好反應，反應過程用精密儀器測得燒杯連同藥品的質量（m）與反應時間（t）的關系如下圖所示：燒杯連同藥品的起始質量為300g．
回答下列問題：
（1）原固體混合物中碳酸鈉的質量分數為多少？
（2）反應后，得到室溫下的不飽和溶液，所得溶液中溶質的質量分數為多少？

Answer 1

分析 從反應物之間關系的曲線圖可以看出，完全反應后，燒杯連同藥品的質量（m）為259.6g，比反應前減少的質量就是生成的氣體的質量；根據化學方程式，得出各物質之間的質量比，列出比例式，即可計算出參與反應的碳酸鈉的質量和反應生成的氯化鈉的質量，然后根據反應生成的氯化鈉的質量+混合物中氯化鈉的質量=不飽和溶液中溶質質量，混合物質量+稀鹽酸質量-生成氣體質量=不飽和溶液的質量，再根據溶質質量分數公式計算即可．

解答 解：由圖示可知，生成二氧化碳的質量：300g-259.6g=4.4g．
設參加反應的碳酸鈉的質量為x，反應生成的氯化鈉的質量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
   106                 117             44
     x                    y               4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{117}{y}=\frac{44}{4.4g}$
x=10.6 g，y=11.7 g
（1）原固體混合物中碳酸鈉的質量分數為：$\frac{10.6g}{22.3g}$×100%=47.5%；
（2）燒杯中不飽和溶液中溶液總質量為：∴22.3g+216.1g-4.4g=234g；
溶液溶質（NaCl）的質量為11.7g+（22.3g-10.6g）=23.4g
所得不飽和溶液的溶質質量分數：$\frac{23.4g}{234g}$×100%=10%．
答：（1）原固體混合物中碳酸鈉的質量分數為47.5%；
（2）所得溶液中溶質的質量分數為10%．

點評 本題主要考查學生運用化學方程式和溶質質量分數公式進行計算的能力．