Question

20．將質量為44.4克含有少量NaCl的純堿晶體（Na₂CO₃•nH₂O）樣品，平均分成A、B、C三份，進行如圖實驗（Na₂CO₃受熱不分解）．求：

（1）A樣品中與BaCl₂溶液反應的Na₂CO₃的質量是5.3克．
（2）通過計算求化學式Na₂CO₃•nH₂O中n是多少？
（3）對C樣品的操作結束后，所得溶液中的溶質的質量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據碳酸鈉與氯化鋇反應的方程式，由白色沉淀就是碳酸鋇的質量求出碳酸鈉質量即可；
（2）根據B樣品的質量減去剩余固體的質量即為結晶水的質量，根據碳酸鈉的質量和結晶水的質量求出化學式Na₂CO₃•nH₂O中n即可；
（3）根據碳酸鈉與鹽酸反應的方程式，由碳酸鈉的質量可求出鹽酸中溶液的質量、生成的氯化鈉和二氧化碳的質量，再根據溶質的質量分數進而求出所得NaCl溶液的溶質質量分數．

解答 解：（1）設樣品中碳酸鈉的質量是x
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl　
          106        197
             x        9.85g
$\frac{106}{197}=\frac{x}{9.85g}$  解得：x=5.3g．
（2）根據B樣品的質量減去剩余固體的質量即為結晶水的質量，結晶水的質量=$\frac{44.4g}{3}$-5.8g=9g，由于B樣品中Na₂CO₃的質量與A相等，也為5.3克，結晶水的質量為9克，所以碳酸鈉與結晶水的質量比：106：（18×n）=5.3：9，解得n=10；
（3）設鹽酸溶液的質量為x，生成氯化鈉的質量為y，生成二氧化碳的質量為z．
由于B樣品中Na₂CO₃的質量與C相等，也為5.3g
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106       73      117            44
5.3g  10%×x      y              z
$\frac{106}{5.3g}=\frac{73}{10%×x}=\frac{117}{y}=\frac{44}{z}$
解得：x=36.5g   y=5.85g  z=2.2g
氯化鈉溶液的質量為：14.8g+100g+36.5g-2.2g=149.1g
溶質氯化鈉的質量為：5.85g+14.8g-5.3g-9g=6.35g
氯化鈉溶液中溶質的質量分數=$\frac{6.35g}{149.1g}$×100%=4.26%
故答為（1）5.3g；（2）Na₂CO₃•nH₂O中n是10；（3）溶質的質量分數為4.26%．

點評 本題充分考查利用課本知識解決新問題能力，能加深學生對課本知識的理解，訓練學生的思維能力、分析解決問題的能力，難度稍大．