Question

將14.4g由NaCl和CaCl₂組成的固體混合物，溶于45.6g的水中，向所得到的混合溶液中逐滴加入質量分數為21.2%的Na₂CO₃溶液，所加入Na₂CO₃溶液的質量與產生沉淀的質量關系如圖：
（1）當CaCl₂和Na₂CO₃恰好完全反應時，消耗21.2%的Na₂CO₃溶液的質量為

 

g，并在右圖中相應位置標明該數值；
（2）原混合物中CaCl₂的質量為

 

g；
（3）當混合溶液中的CaCl₂和Na₂CO₃恰好完全反應后，過濾，所得溶液中溶質的質量分數為多少？

Answer 1

分析：向混合溶液中加入的碳酸鈉只能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，根據質量關系圖可知恰好完全反應時生成沉淀質量10g，根據反應的化學方程式，由生成沉淀的質量計算出參加反應的碳酸鈉、氯化鈣及生成的氯化鈉的質量，再使用溶液中溶質質量分數的計算公式，可解決關于消耗21.2%的Na₂CO₃溶液的質量及所得溶液中溶質的質量分數的計算；反應后的溶液為氯化鈉溶液，其中溶質氯化鈉由原混合物中的氯化鈉和反應后生成的氯化鈉兩部分組成，因此在計算所得溶液質量分數時要注意到這一點．

解答：解：設CaCl₂和Na₂CO₃恰好完全反應時，消耗碳酸鈉的質量為x，氯化鈣的質量為y，反應生成氯化鈉的質量為z
CaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+CaCO₃↓
111    106    117   100
 y      x      z    10g

111

y

=

100

10g

  y=11.1g

106

x

=

100

10g

x=10.6g

117

z

=

100

10g

z=11.7g
（1）消耗21.2%的Na₂CO₃溶液的質量=10.6g÷21.2%=50g
圖中曲線折點為恰好完全反應，此點所對對應的碳酸鈉溶液的質量為50g；
（2）原混合物中CaCl₂的質量11.1g
故答案為：
（1）50；標注如圖；

（2）11.1；
（3）所得溶液中溶質的質量分數=

(14.4g-11.1g)+11.7g

14.4g+45.6g+50g-10g

×100%=15%
答：所得溶液中溶質的質量分數為15%．

點評：根據質量守恒定律，反應后所得溶液的質量=固體混合物的質量+所加水的質量+所加入碳酸鈉溶液的質量-生成沉淀的質量，可使溶液的計算簡便許多．