Question

星期天，小強的媽媽要焙制面包，叫小強去商店買回一包純堿，小強仔細看了包裝說明（如圖），并產(chǎn)生疑問：純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是否達標呢？

回到學校，他取出從家里帶來的一小包純堿樣品和小明一起進行實驗，小明和小強分別設(shè)計了以下兩種不同的實驗方案：

	實驗方案
小強	準確稱取5.5g純堿樣品放入燒杯中，又取來50克、14.6%的稀鹽酸逐滴加入，至剛好不再產(chǎn)生氣泡停止滴加稀鹽酸，還剩余稀鹽酸25克．
小明	準確稱取5.5g純堿樣品放入錐形瓶中，加入一定質(zhì)量分數(shù)、足量的稀鹽酸，并將產(chǎn)生的氣體干燥后通入足量的氫氧化鈉溶液中（如圖所示），充分吸收后，稱量氫氧化鈉溶液質(zhì)量增加了2.0克．

（1）小強測得的純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是多少？（寫出計算過程）
（2）小明測得的純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是多少？（寫出計算過程）
（3）兩位同學又請來老師幫忙，老師選取另外一種測定方法經(jīng)反復(fù)測定結(jié)果都是96.3%，請你結(jié)合實驗過程分析一下兩位同學誰的測定結(jié)果不準確，為什么？

Answer 1

分析：（1）可根據(jù)參加反應(yīng)鹽酸的質(zhì)量，通過碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)的化學方程式求出碳酸鈉的質(zhì)量．
（2）氫氧化鈉溶液質(zhì)量增加的2.0g，即為碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)化學方程式進一步求出碳酸鈉的質(zhì)量．
（3）小明的實驗設(shè)計的不足在于二氧化碳不會全部進入氫氧化鈉溶液中．

解答：答：（1）解：根據(jù)題意知參加反應(yīng)的鹽酸的溶質(zhì)的質(zhì)量為25g×14.6%=3.65g．
設(shè)5.5g樣品中含有碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106     73  
 x      3.65g

106

x

=

73

3.65g

解之得：x=5.3g
則樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為

5.3g

5.5g

×100%≈96.4%
答：樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為96.4%      
（2）解：氫氧化鈉溶液質(zhì)量增加的2.0g，即為碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量．
設(shè)5.5g樣品中含有碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106               44  
 x                2.0g

106

x

=

44

2.0g

解之得：x=4.8g
則樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為

4.8g

5.5g

×100%≈87.6%
答：樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為87.6%      
（3）對比結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)小明的實驗數(shù)據(jù)偏低，主要是由于生成的二氧化碳氣體不能全部被氫氧化鈉溶液吸收，使二氧化碳的數(shù)據(jù)偏小，最后導(dǎo)致計算出的碳酸鈉的質(zhì)量偏�。�
故答案為：小明的實驗中產(chǎn)生的氣體不能全部被氫氧化鈉溶液吸收，殘留在儀器中一部分，使得測定結(jié)果不準確．

點評：本題是一道綜合性實驗題，涉及到了根據(jù)化學方程式計算，實驗數(shù)據(jù)的分析與評價等，考查了學生分析問題解決問題的能力．