五、综合计算题
14.现有 12 g 纯碱样品(主要成分为$\ce{Na_{2}CO_{3}}$，其他成分不与稀盐酸反应)，将其放入烧杯中，加入一定质量分数的稀盐酸，生成气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。(提示：$\ce{Na_{2}CO_{3} + 2HCl = 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}↑}$)

(1)实验室取用纯碱粉末用到的仪器为，加入稀盐酸后观察到的现象是。
(2)充分反应后生成的气体的质量是g。由于二氧化碳能溶于水，该实验测得的样品中碳酸钠的质量会(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)12 g 纯碱样品中碳酸钠的质量是多少？(写出计算过程)

(1) 药匙；白色粉末逐渐溶解，有大量气泡产生
(2) 4.4；偏小
(3) 解：设12 g纯碱样品中碳酸钠的质量为x
$\ce{Na_{2}CO_{3} + 2HCl = 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}↑}$
$\begin{array}{lcr}106&&44\\x&&4.4\ \mathrm{g}\end{array}$
$\frac{106}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$
解得：$x=10.6\ \mathrm{g}$
答：12 g纯碱样品中碳酸钠的质量为10.6 g。

【分析】
本题分为三个小问，需结合实验操作、图像信息和化学方程式计算来解答：
1. 第(1)问考查粉末状药品的取用仪器，以及碳酸钠与稀盐酸反应的现象，需回忆实验基本操作和反应的特征现象；
2. 第(2)问需从图像中读取生成气体的质量，再结合二氧化碳的溶解性分析实验误差；
3. 第(3)问利用碳酸钠与盐酸反应的化学方程式，根据生成二氧化碳的质量计算碳酸钠的质量，需掌握化学方程式计算的规范步骤。
【解析】
(1) 实验室取用粉末状药品时，用到的仪器是药匙；纯碱（$\ce{Na_{2}CO_{3}}$）与稀盐酸反应，会观察到白色粉末逐渐溶解，同时产生大量气泡。
(2) 由图像可知，加入稀盐酸后，生成气体的质量最终稳定在4.4g，因此充分反应后生成气体的质量为4.4g；由于二氧化碳能溶于水，实验中测得的气体质量比实际生成的二氧化碳质量偏小，根据化学方程式计算时，代入的二氧化碳质量偏小，会导致计算出的碳酸钠质量偏小。
(3) 设12g纯碱样品中碳酸钠的质量为$x$，根据反应的化学方程式：
$\ce{Na_{2}CO_{3} + 2HCl = 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}↑}$
各物质的相对分子质量：$\ce{Na_{2}CO_{3}}$为106，$\ce{CO_{2}}$为44，对应生成$\ce{CO_{2}}$的质量为4.4g，列比例式：
$\frac{106}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$
解得：$x=10.6\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) 药匙；白色粉末逐渐溶解，有大量气泡产生
(2) 4.4；偏小
(3) 10.6 g
【知识点】
化学实验基本操作、化学方程式计算、二氧化碳的性质
【点评】
本题结合图像考查实验基础、误差分析和化学计算，难度适中，需要学生能从图像中提取关键数据，掌握化学方程式计算的规范流程，同时理解实验误差的产生原因。
【难度系数】
0.6