Question

某实验小组欲测定某白色粉末（已知是碳酸钠与碳酸氢钠的混合物）的组成，取三份质量不同的样品甲、乙、丙分别与30g稀盐酸充分反应，得到的常温常压下气体体积关系如下表，试求：
（1）样品中碳酸钠的质量分数？
（2）稀盐酸的质量分数？（已知二氧化碳常温常压下的密度是1.97g/L）（计算过程中保留两位小数）

甲

乙

丙

混合物质量/g

3.80

7.60

11.4

二氧化碳的体积/L

0.893

1.786

1.786

Answer 1

分析：首先分析数据可判断出乙份恰好和30g盐酸完全反应，所以可设出混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的质量，根据化学方程式求出二氧化碳的质量表示式，建立方程组求解．然后利用求解的碳酸钠和碳酸氢钠的质量求解消耗盐酸的质量，进而求出质量分数．

解答：解：（1）由表分析可知，第二次反应恰好完全反应，第二次反应生成的二氧化碳质量为1.786g×1.97g/L=3.52g 
设7.60克混合物中含碳酸钠质量为x．生成的二氧化碳质量为y，则7.60克混合物中含碳酸氢钠质量为7.60g-x．生成的二氧化碳质量为3.52g-y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
X                     y
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
84                  44
7.6g-x           3.52g-y
得方程组：

106 44 = x y 84 44 = 7.6g-x 3.52-y

得：x=4.24g y=1.76g
所以碳酸钠的质量分数为：

4.24g

7.60g

×100%=55.79%
答：样品中碳酸钠的质量分数为55.79%
（2）设7.60克混合物中碳酸钠消耗的HCl质量为a，碳酸氢钠消耗的HCl质量为b
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106    73
4.24g   a

106

73

=

4.24g

a

解之得：a=2.92g
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
84      36.5
3.36g     b

84

36.5

=

3.36g

b

解之得 b=1.46g
所以盐酸的质量分数为：

2.92g+1.46g

30g

×100%=14.60%
答：稀盐酸的质量分数为14.60%

点评：根据化学反应方程式的计算的步骤一般分为六步：
1．设未知量，即…的质量为x．
2．书写用到的化学方程式（即写→配→标→注），特别是化学方程式的配平是至关重要的．
3．将用到的物质的质量关系标注在相应的化学式的正下方；上行是相对质量关系（即利用相对原子质量或相对分子质量乘以相应的化学计量数得来的），下行是纯物质质量（即已知量和未知量x）．
4．列计算用到比例式，即上行的相对质量比等于下行的实际质量比．
5．求算结果，注意一定要有单位．
6．写出简明的答案，一般是问什么就答什么．