Question

8．某中學課外活動小組的同學在測定由氯化鈉和碳酸鈉組成的固體混合物的組成時，進行了以下實驗：取40g固體混合物配成200g溶液A，平均分為四份，然后分別加入一定質量分數的氯化鈣溶液共進行了4個實驗，實驗數據見下表：

	實驗1	實驗2	實驗3	實驗4
溶液A的質量	50g	50g	50g	50g
加入氯化鈣溶液質量	10g	20g	30g	40g
生成的沉淀質量	lg	m	3g	3g

（1）配制上述實驗所用的氯化鈣溶液，需要質量分數為22.2%的氯化鈣溶液的質量是50g，此實驗過程中需要的儀器有燒杯、玻璃棒、量筒和膠頭滴管．
（2）其中m的數值為2；
（3）發(fā)生反應的化學方程式為Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓；
（4）根據所給條件，求解實驗1中參加反應的碳酸鈉質量（x）的比例式$\frac{106}{100}=\frac{x}{1g}$；
（5）向實驗3反應后的溶液中加入129.6g水后，則實驗3中所得溶液中溶質的質量分數是5%．

Answer 1

分析 （1）根據沉淀的質量可以求出10gCaCl₂的質量解答；
（2）根據實驗數據，加入10gCaCl₂溶液完全反應可生成沉淀質量為1g，加入30gCaCl₂溶液時仍有沉淀生成，可判斷表中m的值；
（3）根據碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉進行分析；
（4）根據反應的化學方程式，可以得到各物質之間的比例關系；
（5）進而求出生成的氯化鈉的質量，再根據原固體混合物的質量減去Na₂CO₃的質量求出原混合物中氯化鈉的質量；完全反應后所得溶液中氯化鈉的質量應是兩者之和，進一步可求得完全反應后所得溶液中氯化鈉的質量分數；

解答 解：（1）碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，據圖表可知，加入CaCl₂溶液的質量到30g和40g時的沉淀質量一樣多，說明加到30g 時已完全反應，故最多生成沉淀質量為3g；
設10gCaCl₂溶液中溶質的質量為y，參加反應的碳酸鈉質量為x
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
111       106          100
y            x            1g
$\frac{111}{y}=\frac{100}{1g}$
y=1.11g
配制上述實驗所用的氯化鈣溶液，需要質量分數為22.2%的氯化鈣溶液的質量是$\frac{1.11g}{22.2%}$=50g，此實驗過程中需要的儀器有燒杯、玻璃棒、量筒和膠頭滴管；
（2）分析實驗數據可知，每加入10g氯化鈣溶液可生成1g沉淀，因此加入20g氯化鈣溶液時，得到沉淀質量m=1g×$\frac{20g}{10g}$=2g；
（3）碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，發(fā)生反應的化學方程式為Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓
（4）參加反應的碳酸鈉質量為$\frac{106}{x}=\frac{100}{1g}$
（5）設40g原固體混合物中Na₂CO₃質量為x；生成氯化鈉的質量為y
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
           106         100        117
                x          3g          y
$\frac{106}{x}=\frac{100}{3g}=\frac{117}{y}$
x=3.18g
y=3.51g
50gA溶液中氯化鈉的質量=10g-3.18g=6.82g
向實驗3反應后的溶液中加入129.6g水后，則實驗3中所得溶液中溶質的質量分數是：$\frac{6.82g+3.51g}{50g+30g+129.6g-3g}×$100%=5%
答案：
（1）50； 膠頭滴管；
（2）2
（3）Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓
（4）$\frac{106}{100}=\frac{x}{1g}$
（5）5%

點評 根據實驗數據表中“加入CaCl₂溶液質量”與“生成的沉淀的質量”的關系，分析反應進行情況，考查分析實驗數據解決問題的能力．