Question

15．侯德榜是我国制碱关于的先驱者，他为纯碱工业的发展做出来杰出的贡献．某化学兴趣小组的甲乙丙三位同学对一份用侯氏制碱法制得的纯碱样品（所含杂质为氯化钠）进行纯度测定，数据如图表：

	甲	乙	丙
所取样品质量	25g	30g	25g
加入的盐酸质量	100g	100g	150g
充分反应后溶液质量	116.2g	121.2g	166.2g

（1）若用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸配制实验所需盐酸200g，需浓盐酸和水的质量比为2：3．
（2）写出发生反应的化学方程式2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O．
（3）该样品中的碳酸钠的含量为84.8%．
（4）向恰好反应后的溶液中加入83.8g水后，所得溶液的质量分数为13.6%．
（5）若用该纯碱样品中的碳酸钠制取200t含杂质15.2%的烧碱（假设生产过程中无损失），需要纯碱的质量为264t．

Answer 1

分析 （1）根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数，溶剂质量=溶液质量-溶质质量进行分析；
（2）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析；
（3）根据甲、乙实验中，生成二氧化碳的质量都是8.8g，说明乙中样品过量进行分析；
（4）根据甲、丙实验中，生成二氧化碳的质量都是8.8g，说明丙中盐酸过量，由此可知，甲中的碳酸钠和稀盐酸恰好完全反应，再根据提供的数据可以进行相关方面的计算；
（5）根据碳酸钠和氢氧化钠之间的转化关系和题中的数据进行解答．

解答 解：设甲中稀盐酸中的氯化氢质量为x，碳酸钠质量为y，生成氯化钠的质量为z，
甲中反应生成二氧化碳的质量为：25g+100g-116.2g=8.8g，
2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O，
73    106   117   44
x      y     z    8.8g
$\frac{73}{x}$=$\frac{106}{y}$=$\frac{117}{z}$=$\frac{44}{8.8g}$，
x=14.6g，y=21.2g，z=23.4g，
（1）设设需要浓盐酸质量为m，
由计算可知，100g稀盐酸中含有14.6g氯化氢，则200g稀盐酸中含有29.2g氯化氢，
根据题意有：m×36.5%=29.2g，
m=80g，
需要水的质量为：200g-80g=120g，
需浓盐酸和水的质量比为：80g：120g=2：3；
（2）发生反应的化学方程式为：2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
（3）该样品中的碳酸钠的含量为：$\frac{21.2g}{25g}$×100%=84.8%；
（4）向恰好反应后的溶液中加入83.8g水后，所得溶液的质量分数为：$\frac{25g-21.2g+23.4g}{116.2g+83.8g}$×100%=13.6%；
（5）设需要纯碱的质量为m，
     Na₂CO₃----2NaOH
     106         80
m×84.8%      200t×（1-15.6%）
    $\frac{106}{m×84.8%}$=$\frac{80}{200t×（1-15.6%）}$
       m=264t
故答案为：（1）2：3；
（2）发生反应的化学方程式为：2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
（3）该样品中的碳酸钠的含量为：$\frac{21.2g}{25g}$×100%=84.8%；
（4）向恰好反应后的溶液中加入83.8g水后，所得溶液的质量分数为：$\frac{25g-21.2g+23.4g}{116.2g+83.8g}$×100%=13.6%；
（5）264t．

点评 本题主要考查了化学方程式的有关计算，难度较大，需要找准各个量之间的关系，才能正确解答．