Question

某含有雜質的Na₂CO₃固體（雜質不溶于水，也不與酸反應），老師安排同學做測定該固體混合物中Na₂CO₃質量分數(shù)的實驗．利用電子天平測定的有關實驗數(shù)據(jù)如下表：（裝置見下圖，不考慮水與氯化氫的揮發(fā)，錐形瓶的質量為27.30g）

稱 量 項 目	質量（g）
雜質和Na2CO3的混合物	10.00
錐形瓶+稀鹽酸（適量）	141.20
錐形瓶+稀鹽酸+雜質和Na2CO3的混合物（反應開始后15秒）	149.20
錐形瓶+稀鹽酸+雜質和Na2CO3的混合物（反應開始后35秒）	149.00
錐形瓶+稀鹽酸+雜質和Na2CO3的混合物（反應開始后55秒）	149.00

Answer 1

解：（1）由化學反應前后總質量相等知，生成CO₂質量為：10g+141.2g-149.0g=2.2g，
（2）設生成2.2gCO₂需要Na₂CO₃質量為x，同時生成NaCl的質量為y，則
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106----------117-----44
x-------------y------2.2g
∴106：117=x：y=44：2.2g，
解得：x=5.3g，y=5.85g，
則固體混合物中Na₂CO₃的質量分數(shù)為：×100%=53%；
反應后溶液中溶質的質量分數(shù)為：×100%=5.0%．
答：（1）固體混合物中Na₂CO₃的質量分數(shù)為53%；
（2）反應后溶液中溶質的質量分數(shù)為5.0%．
分析：（1）由圖表數(shù)據(jù)可知，反應開始后35秒時，反應已完全．根據(jù)質量守恒定律，在化學反應中，等于參加反應前各物質的質量總和反應后生成各物質的質量總和．則生成CO₂質量=參加反應前各物質的質量總和-反應后生成各物質的質量總和；
（2）根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式和二氧化碳的質量，列出比例式，就可計算出完全反應時Na₂CO₃質量和生成NaCl的質量．然后根據(jù)質量分數(shù)公式計算即可．
點評：本題主要考查學生運用化學方程式和質量分數(shù)公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學生整合知識的能力．