现有一种Na2CO3和NaHCO3的混合物，某同学为测定其含量，取一定量的该样品溶于水，逐滴加入稀盐酸并不断振荡，首先发生反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，然后才发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O．已

Question

现有一种Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物，某同学为测定其含量，取一定量的该样品溶于水，逐滴加入稀盐酸并不断振荡，首先发生反应：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，然后才发生反应：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O．
已知：该温度下CO₂密度为1.98g/L，实验测得产生的CO₂与加入稀盐酸的数据如右图．

（1）当加入______g盐酸时，才开始产生CO₂；图中V=______mL．
（2）请计算：
①所加入盐酸中HCl的质量分数为多少？
②原样品中Na₂CO₃和NaHCO₃的质量各是多少？（百分数精确到0.1%，质量精确到0.01g）

Answer 1

（1）从图象可以看出，加入5克盐酸后开始有二氧化碳气体出现．从图象可以看出，加入（10-5）克盐酸放出二氧化碳的体积是222毫升；加入（15-5）克盐酸放出二氧化碳气体的体积是V毫升，所以V=222×2═444毫升．故答案为：5；444．
（2）①444 mLCO₂的质量=(444mL)/(1000mL/L)×1.98g/L═0.88克，设产生0.88gCO₂时，消耗HCl的质量为X．
NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O
       36.5     44
        X       0.88g
(36.5)/(44)═(X)/(0.88克) 
得：x=0.73g
∴盐酸溶液中溶质的质量分数=(0.73g)/(15g−5g)×100%=7.3%．
②设加入5g盐酸时，参加反应的碳酸钠的质量为Y，生成碳酸氢钠的质量为Z．
5克盐酸中溶质的质量=5克×7.3%=0.365克．
Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl
106   36.5   84
Y   0.365克   Z
 (106)/(36.5)═(Y)/(0.365克)       
 解得：Y=1.06克
(36.5)/(84)═(0.365克)/(Z)
得：Z=0.84克
556mLCO₂的质量=556mL÷1000×1.98g/L=1.10克，设放出556mLCO₂时反应的NaHCO₃质量为M．
NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O
84              44
M              1.10克
(84)/(44)═(M)/(1.10克)
得：M=2.10克
∴原样品中NaHCO₃的质量=2.1克-0.84克=1.26克．
答：①盐酸中HCl的质量分数为7.3%；②原样品中有Na₂CO₃1.06g；NaHCO₃ 1.26g．