Question

3．某碳酸鈉固體中含有少量氯化鈉．第一實(shí)驗(yàn)小組為探究該固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)并完成以下實(shí)驗(yàn)：
（1）取質(zhì)量為m克的三個(gè)燒杯，各盛放質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的鹽酸溶液25克；
（2）向三個(gè)燒杯中分別放入質(zhì)量不同的混合物樣品；
（3）充分反應(yīng)后再分別稱(chēng)量燒杯及剩余物的質(zhì)量．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

	實(shí)驗(yàn)I	實(shí)驗(yàn)Ⅱ	實(shí)驗(yàn)Ⅲ
稀鹽酸和燒杯的質(zhì)量/克	25+m	25+m	25+m
加入的固體混合物質(zhì)量/克	3.2	6.6	7.6
反應(yīng)后燒杯內(nèi)物質(zhì)和燒杯質(zhì)量/克	27.1+m	29.4+m	30.4+m

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算：
（1）實(shí)驗(yàn)I中產(chǎn)生的氣體質(zhì)量是1.1克，與25克鹽酸溶液充分反應(yīng)的固體混合物的質(zhì)量是6.4克；
（2）該固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）實(shí)驗(yàn)后，該小組同學(xué)組織討論，進(jìn)行評(píng)估反思，又提出一些新的測(cè)定混合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法．請(qǐng)你也開(kāi)動(dòng)腦筋，提出一個(gè)可行的方法．

Answer 1

分析 比較實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ可以知道加入固體樣品實(shí)驗(yàn)Ⅲ比實(shí)驗(yàn)Ⅱ多1g，而剩余的固體的質(zhì)量也是1g，所以可以判斷實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的鹽酸完全反應(yīng)，比較實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)Ⅱ可以知道：實(shí)驗(yàn)Ⅱ加入的固體比實(shí)驗(yàn)1中多加了3.4g固體樣品，而反應(yīng)后溶液只增加了2.3g，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)I中的3.2g樣品中的碳酸鈉全部發(fā)生了反應(yīng)，所以綜合以上的分析可以得出實(shí)驗(yàn)I中的固體樣品完全反應(yīng)，可以據(jù)此結(jié)合化學(xué)方程式來(lái)進(jìn)行求解．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)I中產(chǎn)生的氣體質(zhì)量是（25+m）g+3.2g-（27.1+m）g=1.1g，由題意可知，每消耗3.2g樣品中的碳酸鈉全部發(fā)生了反應(yīng)，生成氣體1.1g，實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ中產(chǎn)生的氣體質(zhì)量是2.2g，所以消耗固體混合物的質(zhì)量是6.4g；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)I中混合物中的Na₂CO₃全部反應(yīng)
設(shè)3.2 g混合物中含有Na₂CO₃的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106                44
x                 1.1g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{1.1g}$
x=2.65g
該固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{2.65g}{3.2g}$×100%=82.8%
（3）測(cè)定混合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以用一定量的酸滴入質(zhì)量一定的混合物至氣泡不產(chǎn)生，根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量差計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或?qū)⒐腆w混合物溶于水中，加入另一種能與CO₃^2-生成沉淀的溶液，分離沉淀、稱(chēng)量．
故答案為：（1）1.1；  6.4；
（2）82.8%
（3）①用一定量的酸滴入質(zhì)量一定的混合物至氣泡不產(chǎn)生，根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量差計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
②將固體混合物溶于水中，加入另一種能與CO₃^2-生成沉淀的溶液，分離沉淀、稱(chēng)量．
（以上任一種方法或其他合理方法均得分）

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，主要考查了通過(guò)表格分析有價(jià)值的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)量的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和解決問(wèn)題的能力．