Question

10．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)進行了三次實驗，取不同質(zhì)量的碳酸鈉樣品與不同質(zhì)量的氯化鈣溶液反應(yīng)．實驗數(shù)據(jù)如表：

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

完成下列計算：
（1）碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質(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次實驗中，完全反應(yīng)后所得溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（以上結(jié)果都精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）第一次和第二次所取的固體質(zhì)量不等，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；根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量可以計算出碳酸鈉、氯化鈣的質(zhì)量；
（2）根據(jù)氯化鈣的質(zhì)量計算出氯化鈣溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式和題中的數(shù)據(jù)進行計算．

解答 解：（1）由題意分析李明的實驗數(shù)據(jù)可知，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)． 
設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的氯化鈣質(zhì)量為y，生成氯化鈉的質(zhì)量為z
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106    111    100     117
x      y       4g      z
$\frac{106}{x}$=$\frac{111}{y}$=$\frac{100}{4g}$=$\frac{117}{z}$
x=4.24g
y=4.44g 
z=4.68g
碳酸鈉樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量：5g-4.24g=0.76g；
碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{4.24g}{5g}$×100%=84.8%；
（2）加入的氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{4.44g}{50g}$×100%=8.88%；
（3）完全反應(yīng)后所得溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{0.76g+4.68g}{5g+50g-4g}$×100%=10.7%．
故答案為：（1）碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是84.8%；
（2）加入的氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.88%；
（3）完全反應(yīng)后所得溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10.7%．

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．