Question

小明同學將13.9g含雜質的純堿樣品（碳酸鈉與氯化鈉的混合物）與90.5g稀鹽酸相混合，充分反應，測得反應生成氣體的質量（m）與反應時間（t）的數據如表所示：

反應時間t/s	t0	t1	t2	t3	t4	t5	t6
氣體質量m/g	0	0.88	1.76	2.64	3.52	4.4	4.4

根據題目要求，回答下列問題：
（1）碳酸鈉完全反應后，生成CO₂的質量為

4.4

g
（2）請在下面的坐標圖中，畫出反應是生成氣體的質量（m）隨時間（t）變化的曲線．
（3）求完全反應后所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析：（1）由于碳酸鈉和稀鹽酸反應能產生二氧化碳，根據圖表數據分析得出生成二氧化碳的質量；
（2）根據圖表數據和坐標圖中橫軸與縱軸的表示，按要求畫出反應生成氣體的質量（m）隨時間（t）變化的曲線；（3）由生成二氧化碳的質量，根據碳酸鈉與稀鹽酸反應的化學方程式可以計算出樣品中碳酸鈉的質量和生成氯化鈉的質量．進而計算出樣品中氯化鈉的質量，再加上生成氯化鈉的質量就是反應后溶液中的溶質質量，最后結合所得溶液的質量根據溶質質量分數的計算公式可以計算出反應后的溶液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）由圖表數據可知，碳酸鈉完全反應后，生成CO₂的質量為：4.4g； 
    （2）根據圖表數據，畫出反應生成氣體的質量（m）隨時間（t）變化的曲線：

（3）設樣品中碳酸鈉的質量為x，反應生成NaCl的質量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106         117   44
 x          y    4.4g  
解之得：x=10.6g   y=11.7g
∴樣品中氯化鈉的質量為13.9g-10.6g=3.3g
反應后溶液中溶質的質量=11.7g+3.3g=15g
反應后溶液的質量=13.9g+90.5g-4.4g=100g
∴完全反應后所得溶液中溶質的質量分數為

15g

100g

×100%=15%
故答為：（1）4.4；（2）見上表；（3）：完全反應后所得溶液中溶質的質量分數為15%．

點評：本題主要考查有關樣品混合物的化學方程式的計算和有關溶質質量分數的計算，能鍛煉學生的慎密思維及解題能力，難度較大．明確數據的分析是解答本題的關鍵．