Question

【題目】某興趣小組的同學發(fā)現(xiàn)實驗室中有一瓶敞口放置的氫氧化鈉固體，他們十分好奇該瓶氫氧化鈉是否變質(zhì),于是進行了如下實驗操作。他們?nèi)∫欢�量該氫氧化鈉樣品，向其中加入一定量水充分溶解得到50 g溶液,再向其中加入一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸,測得產(chǎn)生氣體的質(zhì)量如下表所示。并對溶液的質(zhì)量進行測定,繪制了如圖所示的曲線。

加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	5	10	15	20	25
產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量/g	0	0	0.22	0.44	0.44

試分析計算:

(1)曲線中m的值為______________________________；n的值為_________________________________。

(2)所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)_____________。

(3)恰好完全反應(yīng)時溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)_____________。(計算結(jié)果精確到0.1% )

Answer 1

【答案】69.56 10 7.3% 3.4%

【解析】

根據(jù)題意，氫氧化鈉固體變質(zhì)是氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，向其中加入稀鹽酸，氫氧化鈉先與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，氫氧化鈉反應(yīng)完全后，碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，由表格中數(shù)據(jù)可知加入10g稀鹽酸時，未產(chǎn)生氣體，加入15g稀鹽酸生成0.22g氣體，加入20g稀鹽酸生成0.44g氣體，即每加入5g稀鹽酸生成0.22g二氧化碳，加入10g稀鹽酸時，氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，加入20g稀鹽酸時，碳酸鈉恰好完全反應(yīng)，結(jié)合上述數(shù)據(jù)繪制成溶液的質(zhì)量與加入稀鹽酸質(zhì)量的變化曲線圖，圖中的n、p對應(yīng)的拐點分別為氫氧化鈉恰好反應(yīng)的點和碳酸鈉恰好反應(yīng)的點，則有：

(1)曲線中m對應(yīng)的溶液質(zhì)量=50g+20g-0.44g=69.56g，即m的值為69.56；n的值為10。

(2)設(shè)5g稀鹽酸中氯化氫的質(zhì)量為x，則有：

由解得x=0.365g

稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為

答：稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%。

(3) 恰好完全反應(yīng)時溶液的總質(zhì)量為69.56g，溶液中溶質(zhì)為氯化鈉，氯化鈉中的氯元素全部來自于稀鹽酸中的氯化氫，參加反應(yīng)的氯化氫的質(zhì)量為，

設(shè)氯化鈉的質(zhì)量為y，由氯元素守恒有

解得y=2.34g

則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為

答：恰好完全反應(yīng)時溶液的質(zhì)量分數(shù)為3.4%。