Question

請根據如圖所示的實驗過程和提供的數據，計算
（1）原固體混合物樣品中鈣元素的質量分數．
（2）反應后溶液中溶質的質量分數．   （已知：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl）

Answer 1

分析：（1）原固體混合物樣品27.2g，加入100g水，再加入216g碳酸鈉，此時物質的質量總和是27.2g+100g+216g=343.2g，可過濾后質量變成了318.2g，質量減少的原因是把原混合物中的碳酸鈣以及氯化鈣和碳酸鈉反應生成的碳酸鈣給過濾出去了，因此過濾出的碳酸鈣的質量是27.2g+100g+216g-318.2g=25g．據化學反應Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl和元素質量守恒可知原混合物中氯化鈣中的鈣元素全部進入了生成的碳酸鈣中，因此過濾出來的碳酸鈣中的鈣元素的質量就等于原混合物中鈣元素的質量．這樣計算出過濾出的碳酸鈣中鈣元素的質量，再利用質量分數公式就可以計算出原固體混合物樣品中鈣元素的質量分數．
（2）因為加入216g碳酸鈉溶液時，氯化鈣和碳酸鈉恰好完全反應，原混合物中的碳酸鈣和生成的碳酸鈣有都給過濾出去了，因此反應后溶液中的溶質只是生成的氯化鈉．根據化學方程式Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl找出各物質之間的質量關系，然后設原混合物中碳酸鈣的質量為x，利用化學方程式就可計算出原混合物中氯化鈣的質量，從而計算出生成的氯化鈉的質量，再利用質量分數的公式就可計算出反應后溶液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）過濾出的碳酸鈣的質量是：27.2g+100g+216g-318.2g=25g
25g碳酸鈣中鈣元素的質量是：25g×

40

100

×100%=10g
原固體混合物樣品中鈣元素的質量分數：

10g

27.2g

×100%≈36.8%
（2）設原混合物中碳酸鈣的質量是x，生成的氯化鈉的質量為y，則原混合物中氯化鈣的質量是27.2g-x，生成的碳酸鈣的質量是25g-x．
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
       111   100      117
    27.2g-x  25g-x    y
111：100=（27.2g-x）：（ 25g-x）
解得：x=5g
100：117=（25g-5g）：y
解得：y=23.4g
所以反應后溶液中溶質的質量分數：

23.4g

318.2g

×100%≈7.4%
答：反應后溶液中溶質的質量分數7.4%．

點評：本題是利用圖表的方式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力．