Question

某碳酸钠固体中含有少量氯化钠。第一实验小组为探究该固体混合物中碳酸钠的质量分数，设计并完成以下实验

(1)取质量为m
克的三个烧杯，各盛放质量分数相同的盐酸溶液25克；
(2)向三个烧杯中分别放入质量不同的混合物样品；
(3)充分反应后再分别称量烧杯及剩余物的质量。
实验数据记录如下：
所称量的物质 实验1 实验2 实验3
烧杯+稀盐酸（g） a+25 a+25 a+25
加入的固体样品（g） 3.2 6.6 7.6
充分反应后，烧杯+剩余物（g） a+27.1 a+29.4 a+30.4
根据表中数据计算：
(1)实验I中产生的气体质量是 克，与25克盐酸溶液充分反应的固体混合物的质量是 克；
(2)该固体混合物中碳酸钠的质量分数是多少?
(3)实验后，该小组同学组织讨论，进行评估反思，又提出一些新的测定混合物质量分数的方法。请你也开动脑筋，提出一个可行的方法。

Answer 1

比较实验2和实验3可以知道加入固体样品实验3比实验2多1g而剩余的固体的质量也是1g，所以可以判断实验3中的盐酸完全反应，比较实验1和实验2可以知道实验2加入的固体比实验1中多加了3.4g固体样品，而反应后溶液只增加了2.3g说明实验1中的3.2g样品中的碳酸钠全部发生了反应，所以综合以上的分析可以判断实验2中的盐酸已反应完全，实验2中生成气体的质量为：（a+25g）+6.6g-（a+29.4g）=2.2g
分析可以知道实验1的固体样品恰好完全反应，根据质量守恒定律可以知道生成气体的质量为：（a+25g）+3.2g-（a+27.1g）=1.1g；
设6.6g样品中含碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 1.1g

106
x
＝
44
1.1g

解得：x=2.65g
（1）该固体样品中含碳酸钠的质量分数为：
2.65g
3.2g
×100%=82.8%
（2）设25g盐酸中含氯化氢的质量为y，
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
y 2.2g

73
y
＝
44
2.2g

解得：y=3.65g
盐酸溶液的质量分数为：
3.65g
25g
×100%=14.6%．
答：该固体样品中含碳酸钠的质量分数为82.8%；
（2）所用盐酸溶液的质量分数14.6%．
故答案为：
2和3；
（1）82.8%；
（2）14.6%．

Answer 2