Question

在碳酸钠和氯化钠的混合物26.5克中加入10% 的盐酸溶液109.5克，充分反应后，再加入密度为1克/厘米³质量分数为10%的NaOH溶液40毫升，恰好完全反应，求：
（1）与NaOH溶液反应的盐酸溶液的质量为多少克？
（2）求反应后溶液中溶质的质量分数为多少？

Answer

（1）根据反应的化学方程式，利用与盐酸反应的NaOH质量算出盐酸溶液的质量及生成二氧化碳的质量；
（2）氯化钠和碳酸钠的混合物与稀盐酸混合后，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，由于盐酸过量，过量的盐酸和氢氧化钠正好完全反应生成氯化钠和水；故反应后的溶质全部转化为氯化钠；反应后溶液的质量为碳酸钠和氯化钠的质量加上氢氧化钠溶液的质量减去生成二氧化碳的质量．
【解析】
（1）参加反应的NaOH的质量为：40mL×1g/cm3×10%=4g
设与NaOH溶液反应的盐酸的质量为a，同时生成氯化钠的质量为b
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40  36.5  58.5
4g    a     b
              解之得：a=3.65g
             解之得 b=5.85g
则与NaOH溶液反应的盐酸溶液的质量为：3.65÷10%=36.5g
（2）与碳酸钠溶液反应的盐酸的质量等于盐酸的总质量减去与氢氧化钠反应的盐酸的质量：109.5×10%-3.65=7.3g
设原固体混合物中碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为y，生成的二氧化碳为z，
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
 106  73    117      44
  x   7.3g  y      z     
        解之得：x=10.6g
        解之得：y=11.7g
          解之得z=4.4g
反应前混合物中氯化钠的质量为：26.5g-10.6g=15.9g
反应后溶液中溶质的质量，等于原混合物中的氯化钠的质量加上碳酸钠与盐酸生成的氯化钠的质量以及氢氧化钠与盐酸反应生成的氯化钠的质量之和，15.9g+11.7g+5.85g=33.45g
由质量守恒定律可知，反应后溶液的质量=混合物的质量+盐酸溶液的质量+氢氧化钠溶液的质量-反应放出的二氧化碳的质量=26.5g+109.5g+40g-4.4g=171.6g
此时所得溶液中氯化钠的质量分数=×100%=×100%≈19.5%；
故答案为：
（1）36.5g；
（2）约19.5%．