某实验小组欲测定某白色粉末(已知是碳酸钠与碳酸氢钠的混合物)的组成,取三份质量不同的样品甲、乙、丙分别与30g稀盐酸充分反应,得到的常温常压下气体体积关系如下表,试求:
(1)样品中碳酸钠的质量分数?
(2)稀盐酸的质量分数?(已知二氧化碳常温常压下的密度是1.97g/L)(计算过程中保留两位小数)
甲 | 乙 | 丙 | |
混合物质量/g | 3.80 | 7.60 | 11.4 |
二氧化碳的体积/L | 0.893 | 1.786 | 1.786 |
(1)由表分析可知,第二次反应恰好完全反应,第二次反应生成的二氧化碳质量为1.786g×1.97g/L=3.52g
设7.60克混合物中含碳酸钠质量为x.生成的二氧化碳质量为y,则7.60克混合物中含碳酸氢钠质量为7.60g-x.生成的二氧化碳质量为3.52g-y
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
X y
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 44
7.6g-x 3.52g-y
得方程组:
=106 44 x y
=84 44 7.6g-x 3.52-y
得:x=4.24g y=1.76g
所以碳酸钠的质量分数为:
×100%=55.79%4.24g 7.60g
答:样品中碳酸钠的质量分数为55.79%
(2)设7.60克混合物中碳酸钠消耗的HCl质量为a,碳酸氢钠消耗的HCl质量为b
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
4.24g a
=106 73 4.24g a
解之得:a=2.92g
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 36.5
3.36g b
=84 36.5 3.36g b
解之得 b=1.46g
所以盐酸的质量分数为:
×100%=14.60%2.92g+1.46g 30g
答:稀盐酸的质量分数为14.60%