Question

2．為了測定某碳酸鈉樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，李明同學(xué)進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)化學(xué)方程方程式為：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，完成下列計(jì)算：

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	50	50	75
反應(yīng)后生成沉淀的質(zhì)量/g	4	4	4

（1）碳酸鈉樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（2）加入氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）第2次反應(yīng)結(jié)束后，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)多少？（結(jié)果保留到0.1%）

Answer 1

分析 （1）第一次和第二次所取的固體質(zhì)量不等，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，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(jìn)行解答；
（2）根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量可以計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量；利用碳酸鈉的質(zhì)量可以計(jì)算出樣品中氯化氯化鈣、氯化鈉的質(zhì)量，根據(jù)氯化鈣溶液的質(zhì)量可計(jì)算出質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）根據(jù)氯化鈉的質(zhì)量和形成的溶液的質(zhì)量計(jì)算出溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

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)；
設(shè)碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，氯化鈣溶液中氯化鈣的質(zhì)量為為y，生成的氯化鈉的質(zhì)量為z．
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106          111     100          117
  x              y       4g             z
$\frac{106}{x}=\frac{111}{y}=\frac{100}{4g}=\frac{117}{z}$
解得：x=4.24g    y=4.44g     z=4.68g
碳酸鈉樣品中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5g-4.24g}{5g}$×100%=15.2%
（2）加入氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{4.44g}{50g}×100%$=8.88%
（3）第2次反應(yīng)結(jié)束后，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{4.68g+（5g-4.24g）}{5g+50g-4g}×100%$≈10.7%
答：（1）碳酸鈉樣品中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.2%；（2）加入氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是8.88%；（3）第2次反應(yīng)結(jié)束后，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10.7%．

點(diǎn)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(jì)算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生有較強(qiáng)的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力．