题目内容

为测定某碳酸钠样品（其中杂质不溶于水）纯度，进行了以下实验：取48g样品加入水使碳酸钠完全溶解后除去杂质，将得到的液体平均分为四份，每份中分别加入一定质量的氯化钙溶液，反应的化学方程式为CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl，实验数据见下表．
第一份第二份第三份第四份
加入CaCl₂溶液的质量/g 10 20 30 40
生成沉淀的质量/g 4 8 10 10
请计算：
（1）每份液体完全反应时，生成沉淀的质量为______ g．
（2）样品中碳酸钠的纯度．

解：（1）由实验数据可知，当加入CaCl₂溶液的质量为30g时，溶液中的碳酸钠完全反应，可生成10g沉淀；因此，每份液体完全反应时，生成沉淀的质量为10g；
故答案为：10；
（2）设样品中碳酸钠的质量为x．
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
106 100
x 10g×4
$\text{[math]}$
x=42.4g
样品中Na₂CO₃的纯度= $\text{[math]}$
答：样品中碳酸钠的纯度为88.3%．
分析：（1）分析所得实验数据中氯化钙溶液质量增加与生成沉淀碳酸钙质量增加关系，可得到第三份加入30g氯化钙溶液时所生成沉淀质量的增加值小于前两次，可判断此时碳酸钠已完全反应，所得沉淀质量即每份液体完全反应时，生成沉淀的质量；
（2）根据碳酸钠完全反应时生成沉淀碳酸钙的质量，由反应的化学方程式，可计算所取样品中含碳酸钠的质量，故可求出样品中碳酸钠的纯度．
点评：本题是借助于数学模型，利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力．