Question

為了測定某品牌食用純堿中碳酸鈉的質量分數，某校化學研究性學習小組的探究過程如下：
[提出問題]樣品中碳酸鈉的質量分數是多少？
[知識準備]
食用純堿的主要成分是碳酸鈉，另外還含有少量的氯化鈉；反應過程中不考慮水和氯化氫的揮發．
[設計方案并實驗]
甲組同學：稱取12.00樣品，加水配成溶液，在溶液中加入過量澄清石灰水，過濾、洗滌、干燥，共得到白色沉淀10.00g．
乙組同學：稱取12.00樣品，加入足量的稀鹽酸直到反應停止，共收集到4.4g二氧化碳．
[解決問題]
請你任選一組同學的實驗結果，幫助他們計算出樣品中碳酸鈉的質量是

 

，碳酸鈉的質量分數是

 

．（計算結果精確到0.1%）
[交流反思]
（1）甲組的小青同學認為，要求出碳酸鈉的質量，也可以使用與鹽酸和石灰水所屬類別不同的其他物質

 

（填一種具體物質的化學式）的溶液與樣品反應，通過測定相關物質的質量，進行有關計算即可．
（2）乙組的小雨同學認為，所用稀鹽酸的溶質質量分數也可求出：取13.5g樣品放入燒杯中，每次加入20g稀鹽酸（不考慮水、氯化氫逸出）后用精密儀器稱量，記錄實驗數據如下：

加入鹽酸的次數	1	2	3	4	5	6	7
燒杯及所稱物質總質量/g	78.9	97.8	116.7	135.60	155.05	175.05	195.05
生成氣體的質量/g	1.1	2.2	a	4.4	4.95	b	--

表中數據a=

 

g，b=

 

g．并請你在下邊的坐標紙上繪制生成氣體的質量與所加稀鹽酸質量關系的曲線．

Answer 1

分析：根據反應的化學方程式即可求得碳酸鈉的質量，從而求得碳酸鈉的質量分數，碳酸鈉還能與某些含有可溶性鈣離子或鋇離子的鹽結合生成沉淀，從而根據沉淀的質量求得碳酸鈉的質量，分析表格所給數據可以發現，每加入20g鹽酸能生成二氧化碳的質量為1.1g，從而推出ab的數值，繪制曲線關鍵是找準點．

解答：解：設生成10g碳酸鈣所需碳酸鈉的質量為x，則有
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
106              100
x                10g

106

x

=

100

10g

  x=10.6g
碳酸鈉的質量分數是：

10.6g

12g

×100%=88.3%．

（1）碳酸鈉還能與某些含有可溶性鈣離子或鋇離子的鹽結合生成沉淀，所以本題答案為：CaCl₂；
（2）分析表格所給數據可以發現，每加入20g鹽酸能生成二氧化碳的質量為1.1g，故第三次時產生的二氧化碳質量共為3.3g，如此推測，則第五次時二氧化碳的質量應為5.5g，但是只有4.95g，說明碳酸鈉全部參加反應，故第六次時再加入鹽酸不再有二氧化碳產生，要繪制曲線，需要找準拐點，由表格所給數據可以知道，碳酸鈉再加入鹽酸的量為80g～100g之間時全部參加反應，最多生成二氧化碳的質量為4.95g，所以本題答案為：3.3，4.95；

點評：本題考查了碳酸鈉含量的測定以及曲線的繪制，完成此題，可以依據題干提供的信息結合已有的知識進行．