Question

为测定混有少量氯化钠的碳酸氢钠（NaHCO₃）固体的质量分数．现进行如下实验：向盛有13.6g 该混合物的烧杯中加入109.5g 盐酸，恰好完全反应．反应的化学方程式为：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．反应过程用精密仪器测得烧杯和药品的质量与反应时间的数据记录如下：

反应时间	t0	t1	t2	t3	t4	t5
烧杯和药品质量/g	210.0	206.7	204.6	203.9	203.4	203.4

求：（1）混合物中NaHCO₃的质量分数？
（2）反应后溶液中溶质的质量分数？

Answer 1

分析：混有少量氯化钠的碳酸氢钠（NaHCO₃）固体中的碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水、同时放出气体二氧化碳，因此随反应时间的增加剩余物质的质量逐渐减小，到恰好完全反应，剩余物质质量不再变化，所得溶液为氯化钠溶液，其中溶质氯化钠由两部分构成：一部分为原混合物中的氯化钠，另一部分为反应生成的氯化钠；
利用质量守恒定律，计算出反应放出二氧化碳的质量；再根据反应的化学方程式，由二氧化碳的质量计算参加反应碳酸氢钠的质量及生成的氯化钠的质量，即可解决问题．

解答：解：反应中放出二氧化碳的质量=210.0g-203.4g=6.6g
设混合物中NaHCO₃的质量为x，生成NaCl的质量为y
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
 84       58.5      44
 x         y       6.6g

84

x

=

44

6.6g

  x=12.6g

58.5

y

=

44

6.6g

  y=8.78g
混合物中NaHCO₃的质量分数=

12.6g

13.6g

×100%=92.6%
反应后溶液中溶质的质量分数=

13.6g-12.6g+8.78g

13.6g+109.5g-6.6g

×100%≈8.4%
答：（1）混合物中NaHCO₃的质量分数为92.6%；（2）反应后溶液中溶质的质量分数8.4%．

点评：由于反应放出气体而使反应前后质量出现变化，可先使用质量守恒定律根据反应前后质量差计算出反应放出气体的质量，然后再利用气体的质量根据化学方程式计算出其它相关物质的质量．