Question

15．某鹽礦井采出的食鹽（俗稱井鹽）中含有CaCl₂，為測定CaCl₂的含量；準確稱量上述井鹽22.8g，向其中加入87.2克水使其完全溶解，然后向其中加入10.6%的Na₂CO₃溶液，生成沉淀的質量與加入Na₂CO₃溶液的質量關系如圖所示（恰好完全反應時所得食鹽溶液仍為不飽和溶液）． 
求：（1）井鹽中CaCl₂的質量分數；
（2）恰好完全反應后所得溶液中NaCl的質量分數（結果都保留一位小數）．

Answer 1

分析 （1）根據氯化鈣和碳酸鈉反應的方程式，由碳酸鈉的質量可把氯化鈣的質量求出來，即可求出井鹽中CaCl₂的質量分數；
（2）井鹽中除氯化鈣外的其他成分都是氯化鈉，然后再加上氯化鈣和碳酸鈉反應生成的氯化鈉，就是恰好完全反應后所得溶液中溶質氯化鈉的質量，再除以恰好完全反應后所得溶液的質量就是恰好完全反應后所得溶液中NaCl的質量分數．

解答 解：（1）設井鹽中CaCl₂的質量為x，生成NaCl的質量為y，CaCO₃的質量為z
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
111    106     100       117
x  100g×10.6%   z        y
$\frac{111}{x}=\frac{106}{100g×10.6%}=\frac{100}{z}=\frac{117}{y}$
解得：x=11.1g，y=11.7g，z=10g．
井鹽中CaCl₂的質量分數是：$\frac{11.1g}{22.8g}×100%$=48.7%
（2）恰好完全反應后溶液中含NaCl的質量為：11.7g+11.7g=23.4g
恰好完全反應后所得溶液溶液的質量為：22.8g+87.2g+100g-10g=200g
恰好完全反應后所得溶液中NaCl的質量分數為：$\frac{23.4g}{200g}×100%$=11.7%
答：（1）井鹽中CaCl₂的質量分數是48.7%；（2）恰好完全反應后所得溶液中NaCl的質量分數11.7%．

點評 此題是溶質質量分數和化學方程式相結合的計算題，其中用到了求質量分數的公式及其變形，所以同學們一定要牢記此公式，另外要正確求出反應后溶液的質量．此題總起來說不難，就是計算過程有點長，屬于中等難度的題目．