Question

某学校化学研究性学习小组的同学欲测定某纯碱样品（含氯化钠）中碳酸钠的含量．他们取16.6g该样品，逐滴加入稀盐酸直至不再产生气体为止，共用去稀盐酸90g．实验中测量t₁至t₅分钟内生成气体的体积（气体密度按1.97g/L计算）如下表所示：

时间/分钟	t1	t2	t3	t4	t5
体积/L	1.52	2.54	3.05	3.35	3.35

（1）请你根据测定的数据分析，______分钟后，样品中碳酸钠已经反应完全．
（2）计算该样品中碳酸钠的质量分数．
（3）计算反应后所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

解：（1）由表中的数据可知，t₄分钟后，生成气体的体积不再增大时，说明了样品中碳酸钠已经反应完全；
（2）生成二氧化碳的质量为：3.35L×1.97g/L=6.6g；
设生成6.6g二氧化碳需要Na₂CO₃的质量为x，同事生成的氯化钠的质量为y
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106 117 44
x y 6.6g

解得：x=15.9g y=17.55g
样品中碳酸钠的质量分数为：=95.8%
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数为：=18.3%
故答为：（1）t₄；（2）样品中Na₂CO₃的质量分数为95.8%；（3）反应后溶液中溶质的质量分数约为18.3%．
分析：（1）根据表中的数据分析，当生成气体的体积不再增大时，说明了样品中碳酸钠已经反应完全；
（2）根据表中的数据，由二氧化碳的体积和密度求出二氧化碳的质量，根据碳酸钠与盐酸反应的方程式，由二氧化碳的质量可求出碳酸钠、生成的氯化钠质量，再求出样品中碳酸钠的质量分数；
（3）溶液中的氯化钠来自生成的和原混合物中混有的，再根据质量守恒定律求出溶液质量，最后根据液中溶质的质量分数的计算公式进行计算．
点评：本题主要考查对表格数据比较分析能力和有关化学方程式的计算，难度较大．在计算时，要注意分清溶液中的氯化钠质来自两部分，一部分来自生成的，另一部分来自原混合物中混有的．