Question

实验室中有一瓶存放时间过长的NaOH药品，其中一部分已转化为Na₂CO₃，取10克该药品放入烧杯中，加154g水配成溶液，将400g一定溶质质量分数的Ca（OH）₂溶液分四次加入该烧杯中，充分反应后，测得生成沉淀质量的数据记录如下表：
（1）m=______g
（2）求10g该药品中Na₂CO₃的质量
（3）第三次加入Ca（OH）₂溶液充分反应后，所得溶液质量分数是多少？

次数	1	2	3	4
加入Ca（OH）2溶液的质量/g	100	100	100	100
烧杯中生成沉淀的质量/g	1	m	3	3

Answer 1

解：（1）从第一次可以看出，加入100克氢氧化钙生成1克沉淀，因此当加入200克氢氧化钠，生成2克沉淀；
（2）有表格可知，第三次加入氢氧化钙时氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应，生成碳酸钙3g
设生成3g碳酸钙需用碳酸钠的质量为x，生成氢氧化钠质量为y
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
106 100 80
x 3g y
，x=3.18g
，y=2.4g
10g该药品中碳酸钠的质量=3.18g．
（3）第三次加入氢氧化钙时，氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应，溶质为氢氧化钠，
氢氧化钠质量=10g-3.18g+2.4g=9.22g，溶液质量=154g+10g+300g-3g=461g，
溶液的质量分数=×100%=2%．
答：（1）2；
（2）10g该药品中Na₂CO₃的质量为3.18g；
（3）第三次加入氢氧化钙溶液充分反应，所得溶液质量分数为2%．
分析：分析表格可以发现，当生成3克沉淀时，碳酸钠全部参加反应，来求出碳酸钠的质量；
第三次加入氢氧化钙充分反应后，由于氢氧化钙和碳酸钠完全反应，所得溶液为氢氧化钠溶液；根据反应的化学方程式计算出反应生成氢氧化钠的质量，所得质量与溶液的质量比即得溶液的质量分数，反应后所得溶液的质量由质量守恒定律进行求得．
点评：根据质量守恒定律，第三次加入氢氧化钙溶液充分反应后所得溶液的质量=参加反应溶液质量+三次所加氢氧化钙溶液的质量-反应生成的碳酸钙的质量；利用根据守恒定律化复杂的溶液计算为简便明了．