Question

小明在协助老师清理实验室时，发现有一瓶碳酸钠和氯化钠组成的混合液。他想测定该溶液中碳酸钠和氯化钠的质量分数，为此设计并进行了如下实验。

【实验1】取该混合液50 g ，向其中逐滴加入稀盐酸，当加入稀盐酸的质量为20 g、40 g、60 g 时，生成气体的质量见下表（气体的溶解度忽略不计）。

【实验2】另取该溶液50 g ，加入一定量稀盐酸充分反应后，测得溶液的pH=7，然后再加入硝酸银溶液，测得实验数据见右图。

试分析计算：

（1）【实验1】中，第二组数据 m 为             g。

（2）混合液中碳酸钠的质量分数是多少？

（3）混合液中氯化钠的质量分数是多少？（计算结果精确至0.1%）

 

Answer 1

【答案】

（1）4.4（1分）    （2）26.5%     （3）17.5%

【解析】根据表中数据分析，第Ⅰ组加入的稀盐酸完全反应，且每20g完全反应产生二氧化碳的质量为2.2g，据此可判断m=4.4，且第Ⅲ组中盐酸过量，即样品完全反应产生气体质量为5.5g。根据二氧化碳的质量可计算出混合液中碳酸钠的质量分数，并计算出反应生成氯化钠的质量，根据反应后的混合溶液与硝酸银反应的图像可计算出反应后溶液中氯化钠的质量，将反应后溶液中氯化钠质量减去反应生成的氯化钠的质量就是原混合液中氯化钠的质量，据此可计算出原混合液中氯化钠的质量分数。

（2）解：分析数据可知50 g混合溶液中碳酸钠与盐酸完全反应生成5.5g二氧化碳，

设50 g混合溶液中碳酸钠质量为x，同时与盐酸反应生成氯化钠的质量为y。

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑（1分）

106                                   117                       44

x                                       y                             5.5g

106/44=x/5.5g                   x=13.25g（1分）

117/44=y/5.5g                  y=14.63g（1分）

混合溶液中碳酸钠的质量分数：13.25g/50g×100％=26.5％（1分）

（3）设生成氯化银沉淀需要氯化钠的质量为z

NaCl  +  AgNO₃  =  AgCl ↓ +  NaNO₃（1分）

58.5                           143.5

z                                 57.4g

58.5/143.5=z/57.4g        z=23.4g（1分）

混合溶液中氯化钠的质量分数为：(23.4g－14.63g)/50g×100％=17.5％（1分）

答：混合液中碳酸钠的质量分数为26.5％；混合液中氯化钠的质量分数为17.5％。