Question

将碳酸钠晶体（Na₂CO₃?10H₂O）和氯化钠的固体混合物30g，放入一定量的质量分数为10%的盐酸中，恰好完全反应，生成4.4g气体．求：
（1）原混合物中碳酸钠晶体的质量；
（2）反应后溶液中溶质的质量分数；
（3）原混合物中钠元素的质量分数．

Answer 1

分析：（1）碳酸钠与盐酸反应可放出气体二氧化碳，根据反应的化学方程式，由生成二氧化碳的质量计算参加反应的HCl质量、碳酸钠的质量及生成氯化钠的质量；利用碳酸钠晶体中碳酸钠的质量分数与碳酸钠的质量计算出混合物中碳酸钠晶体的质量；
（2）反应后溶液为氯化钠溶液，其中溶质氯化钠质量为混合物中氯化钠与反应生成氯化钠质量和，反应后溶液的质量=混合物的质量+稀盐酸的质量-放出气体二氧化碳的质量，其中稀盐酸的质量可由HCl质量与溶液的质量分数计算；
（3）依据反应前后元素的质量守恒，混合物中钠元素的质量=生成的氯化钠中钠元素的质量+原混合物中钠元素的质量，再据质量分数计算．

解答：解：设原混合物中Na₂CO₃的质量为X，参加反应的盐酸中氯化氢的质量为Y，生成氯化钠的质量为Z．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73    117      44
X        Y     Z      4.4g

106

X

=

44

4.4g

     X=10.6g

73

Y

=

44

4.4g

      Y=7.3g

117

Z

=

44

4.4g

    Z=11.7g
（1）碳酸钠晶体的质量为：10.6g÷

106

286

=28.6g
（2）加入盐酸的质量为：7.3g÷10%=73g
反应后溶液中溶质的质量分数为：

11.7g+(30g-28.6g)

30g+73g-4.4g

×100%=

13.1g

98.6g

×100%≈13.3%
（3）原混合物中氯化钠的质量是30g-28.6g=1.4g，生成的氯化钠为11.7g，所以原混合物中钠元素的质量是（1.4g+11.7g）×

23

58.5

×100%≈5.15g
则原混合物中钠元素的质量分数是

5.15g

30g

×100%=17.2%
答：（1）原混合物中碳酸钠晶体的质量为28.6g；（2）反应后溶液中溶质的质量分数为13.3%；（3）原混合物中钠元素的质量分数为17.2%．

点评：根据方程式中物质的质量比，有一种物质的质量可以计算另一种物质的质量，要根据题意细心分析解答．