Question

運用侯氏制堿法制取的純堿中可能會有少量氯化鈉．現取含有氯化鈉雜質的純堿樣品25g放入燒杯中，向燒杯中加入167g水使樣品全部溶解．再向燒杯中加入100g氯化鈣溶液，恰好完全反應后，過濾，稱得濾液的質量為272g．
試計算：
（1）純堿樣品中氯化鈉的質量分數；
（2）所得濾液中溶質的質量分數；
（3）欲使所得溶液溶質的質量分數增加至20%，需蒸發掉水的質量為多少克？

Answer 1

考點：根據化學反應方程式的計算,有關溶質質量分數的簡單計算

專題：溶質質量分數與化學方程式相結合的計算

分析：（1）據氯化鈉、碳酸鈉的性質，氯化鈉不能與加入的氯化鈣發生反應，碳酸鈉與氯化鈣生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，溶液減少的質量就是生成的碳酸鈣的質量．根據生成沉淀碳酸鈣的質量可計算樣品中所含碳酸鈉的質量，據此解答即可；
（2）恰好完全反應后所得溶液為氯化鈉溶液，此時溶液中的溶質氯化鈉由原固體中的氯化鈉和反應后生成的氯化鈉兩部分構成，反應后溶液的質量可使用質量守恒定律的方法進行解決，以簡化計算過程．
（3）根據溶質質量不變，可計算欲使所得溶液溶質的質量分數增加至20%，需蒸發掉水的質量．

解答：解：（1）由質量守恒定律可知，生成的碳酸鈣的質量為：25g+167g+100g-272g=20g
設恰好完全反應時參加反應的碳酸鈉的質量為x，反應生成的氯化鈉質量為y
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106           100     117
 x            20g      y

106

x

=

100

20g

=

117

y

 解得：x=21.2g   y=23.4g
則純堿中氯化鈉的質量分數為：

25g-21.2g

25g

×100%=15.2%；
（2）反應后所得濾液中溶質的質量分數是：

23.4g+(25g-21.2g)

272g

×100%=10%
（3）設蒸發水的質量為z，則272g×10%=（272g-z）20%  解得z=136g
答：（1）純堿樣品中氯化鈉的質量分數為15.2%；（2）反應后所得濾液中溶質的質量分數為10%．（3）欲使所得溶液溶質的質量分數增加至20%，需蒸發掉水的質量為136克．

點評：在計算反應后所得溶液的溶質質量分數時，原混合固體中的氯化鈉不要忘記算入溶質的質量，此題在這個地方設置一個小陷阱，這也是學生經常出錯的地方．