Question

17．為了測定某碳酸鈉樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)（無其他雜質(zhì)），李明同學(xué)進行了三次實驗．實驗數(shù)據(jù)如下表：

編  號	第1次	第2次	第3次
所取固體樣品的質(zhì)量/g	7	5	5
加入氯化鈣溶液的質(zhì)量/g	100	100	150
反應(yīng)后生成沉淀的質(zhì)量/g	4	4	4

完成下列計算：
（1）第2次實驗恰好完成反應(yīng)．
（2）加入氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）第3次實驗充分反應(yīng)后溶液中氯化鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析 （1）第一次和第二次所取的固體質(zhì)量不等，但是所取氯化鈣溶液的質(zhì)量相等，但是生成的沉淀的質(zhì)量相等，所以可以判斷第一次所取固體有剩余，即5g固樣品反應(yīng)后能生成沉淀的質(zhì)量為4g，第2次和第3次所取的固體樣品相等，但是所取的氯化鈣溶液的質(zhì)量不等，但是生成的沉淀的質(zhì)量相等，所以可以判斷第3次所取的氯化鈣溶液有剩余，即說明50g氯化鈣溶液反應(yīng)后只能得到4g沉淀，綜上分析可以知道第二次是所給的物質(zhì)恰好完全反應(yīng)，所以可以根據(jù)第2次反應(yīng)的數(shù)據(jù)進行解答；
（2）根據(jù)氯化鈣的質(zhì)量計算出氯化鈣溶液的質(zhì)量分數(shù)；
（3）知道第二次是所給的物質(zhì)恰好完全反應(yīng)，所以可以根據(jù)第2次反應(yīng)的數(shù)據(jù)進行解答．

解答 解：（1）第一次和第二次所取的固體質(zhì)量不等，但是所取氯化鈣溶液的質(zhì)量相等，但是生成的沉淀的質(zhì)量相等，所以可以判斷第一次所取固體有剩余，即5g固樣品反應(yīng)后能生成沉淀的質(zhì)量為4g，第2次和第3次所取的固體樣品相等，但是所取的氯化鈣溶液的質(zhì)量不等，但是生成的沉淀的質(zhì)量相等，所以可以判斷第3次所取的氯化鈣溶液有剩余，即說明50g氯化鈣溶液反應(yīng)后只能得到4g沉淀，綜上分析可以知道第二次是所給的物質(zhì)恰好完全反應(yīng)，所以可以根據(jù)第2次反應(yīng)的數(shù)據(jù)；故填：2；
（2）設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
111    100
x      4g
$\frac{111}{x}=\frac{100}{4g}$
x=4.44 g
分析李明的實驗數(shù)據(jù)可知，第2次恰好完全反應(yīng)．
加入的氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{4.44g}{100g}$×100%=4.44%
（3）設(shè)充分反應(yīng)時，參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為y，生成氯化鈉的質(zhì)量為z
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106           100     117
y             4g       z
$\frac{106}{y}=\frac{100}{4g}$     y=4.24 g
$\frac{100}{4g}=\frac{117}{z}$     z=4.68g
氯化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為$\frac{4.68g+5g-4.24g}{150g+5g-4g}$×100%=3.6%
故答案為：
（1）2 
（2）加入氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是4.44%
（3）第3次實驗充分反應(yīng)后溶液中氯化鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是3.6%

點評 本題是借助于數(shù)學(xué)模型，利用圖表的方式來分析和解決化學(xué)計算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生有較強的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力．