Question

為測定某Na₂CO₃樣品（混有NaCl）中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．甲乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了以下方案：
甲同學(xué)的方案：稱取樣品11.8g，于燒杯中加50g水溶解后，再向其中加入50gCaCl₂溶液，恰好完全反應(yīng)后，過濾，得濾液質(zhì)量為101.8g，通過計(jì)算確定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%．
乙同學(xué)的方案：稱取樣品11.8g，于燒杯中加水50g水溶解后，再向其中加入50g稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)后，得溶液質(zhì)量為107.4g，通過計(jì)算確定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%．
問：（1）a與b的大小關(guān)系為：

a=b

．
（2）請你計(jì)算確定a%（或b%）的值．
（3）將甲乙兩同學(xué)各自反應(yīng)后所得的溶液混合，將混合后的溶液蒸發(fā)9.2g水，此時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)甲、乙方案的原理進(jìn)行分析判斷．
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量計(jì)算樣品中碳酸鈉質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）根據(jù)上一問中計(jì)算的碳酸鈉的質(zhì)量，由碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算所需要鹽酸的質(zhì)量．

解答：解：（1）甲同學(xué)的方案是利用碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)計(jì)算確定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，乙同學(xué)的方案是利用碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)計(jì)算確定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，兩種方案都是利用質(zhì)量守恒定律計(jì)算出生成沉淀或氣體的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，故a與b的大小關(guān)系是a=b．
依題意知：生成沉淀CaCO₃的質(zhì)量為11.8g+50g+50g-101.8g=10g 
設(shè)生成NaCl的質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106           100      117
11.8g×a%     10g       x
（2）

106

100

=

11.8g×a%

10g

   a%≈89.8%  
（3）

100

117

=

10g

x

       x=11.7g   
混合后的溶液中溶質(zhì)NaCl的質(zhì)量為11.7g×2=23.4g，將混合溶液蒸發(fā)9.2g水后所得溶液質(zhì)量為：101.8g+107.4g-9.2g=200g，
故所求溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

23.4g

200g

×100%=11.7%．
答：所求溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.7%．

點(diǎn)評：本題難度較大，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和解決問題的能力，根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算出沉淀（或氣體）的質(zhì)量是正確解答本題的關(guān)鍵．