Question

某工廠生產的純堿產品中含有少量氯化鈉雜質，產品包裝袋上說明如下：

XX純堿 主要成分：Na2CO3 Na2CO3含量≥98% 作用：造紙、紡織等

小蘭對包裝袋上Na₂CO₃的質量分數產生了疑問，做了下面的實驗：取l2g純堿樣品，放入燒杯中，再將100g鹽酸平均分成四份依次加入樣品中（每次均充分反應），得到數據記錄如下：

所加稀鹽酸的次數	第一次	第二次	第三次	第四次
鹽酸的質量/g	25	25	25	25
燒杯中所剩物質的質量/g	35	58	82.6	107.6

（純堿與稀鹽酸反應的化學方程式：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑）
請你幫助小蘭分析計算：
（1）實驗過程中共產生CO₂的質量是______g．
（2）該純堿產品中碳酸鈉的質量分數是否與包裝袋說明相符（計算結果精確到0.1%）．

Answer 1

解：（1）利用質量守恒定律對實驗數據分析可知，放出二氧化碳總質量=（12+25×3-82.6）g=4.4g
（2）設12g純堿樣品中含Na₂CO₃的質量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
x 4.4g
x=10.6g
樣品中Na₂CO₃的質量分數為：88.3%＜98%
純堿產品中Na₂CO₃的質量分數不符合包裝袋說明（或不相符）
答：（1）實驗過程中共產生CO₂的質量是4.4g；（2）該純堿產品中碳酸鈉的質量分數與包裝袋說明不相符．
分析：（1）利用質量守恒定律對實驗數據分析可知，第一次加入25g鹽酸反應二氧化碳（12+25-35）g=2g；第二次放出二氧化碳（35+25-58）g=2g；第三次放出二氧化碳（58+25-82.6）g=0.4g；可判斷第三次加入鹽酸后，樣品中碳酸鈉已完全反應，放出二氧化碳總質量為4.4g；
（2）根據反應的化學方程式，由碳酸鈉完全反應放出二氧化碳的質量計算出樣品中碳酸鈉的質量，使用質量分數計算公式計算該純堿產品中碳酸鈉的質量分數，并與標簽相對比，判斷是否與包裝袋說明相符．
點評：分析實驗室數據時，根據質量守恒定律可發現每次加入鹽酸所放出氣體的質量，由此計算出完全反應所放出二氧化碳的質量．