Question

小明同學在某化工廠進行社會實踐，技術員與小明一起分析由氯化鈣和氯化鈉組成的產品中氯化鈉的含量．現取13.4g固體樣品，全部溶于96.6g水中，向所得的混合溶液中滴加溶質質量分數為10.6%的碳酸鈉溶液，記錄了如圖所示的曲線關系．技術員提示小明：氯化鈣與碳酸鈉反應的化學方程式：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．求：
（1）當加入200克碳酸鈉溶液時，溶液中的溶質是

 

．
（2）當氯化鈣與碳酸鈉恰好完全反應時，過濾，所得溶液中溶質的質量分數是多少？（請寫出必要的解題過程）

Answer 1

分析：（1）根據圖示，找出在何時反應已完全，即可得知當氯化鈣與碳酸鈉恰好完全反應時，消耗碳酸鈉溶液的質量；由此判斷所加入碳酸鈉溶液有剩余；
（2）因為碳酸鈉與氯化鈉不能互相交換成分，故不反應．則混合物中只有氯化鈣可與碳酸鈉發生反應．恰好完全反應時，過濾，所得溶液為氯化鈉溶液，其中氯化鈉由樣品中氯化鈉和反應生成氯化鈉組成；根據反應的化學方程式和生成沉淀的質量，列出比例式，就可計算出樣品中氯化鈣的質量和生成氯化鈉的質量；然后根據“樣品質量-氯化鈣的質量=混合物中氯化鈉的質量”；最后根據“

溶質質量

溶液質量

×100%”計算即可．

解答：解：（1）根據圖示，當加入100g碳酸鈉溶液時恰好完全反應，因此當加入200克碳酸鈉溶液時碳酸鈉過量，所得溶液為混合溶液，其中溶質是NaCl和Na₂CO₃．
（2）設樣品中氯化鈣的質量為x，生成氯化鈉的質量為y．
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
111           100    117
x             10g     y

111

x

=

100

10g

=

117

y

解得x=11.1g，y=11.7g
樣品中氯化鈉的質量=13.4g-11.1g=2.3g
所得溶液中溶質質量分數=

2.3g+11.7g

13.4g+96.6g+100g-10g

×100%=7%
答：所得溶液中溶質質量分數為7%．（其它合理解法均可）

點評：主要考查學生對完全反應的認識，以及運用化學方程式和溶質質量分數公式進行計算的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．