Question

19．为了测定某碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量分数，李明同学进行了三次实验，实验数据如下表：

编　号	第1次	第2次	第3次
所取固体样品的质量/g	7	5	5
加入氯化钙溶液的质量/g	50	50	75
反应后生成沉淀的质量/g	4	4	4

完成下列计算：
（1）碳酸钠样品中碳酸钠的质量；
（2）加入氯化钙溶液的溶质质量分数；
（3）碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量分数．

Answer 1

分析 （1）第一次和第二次所取的固体质量不等，但是所取氯化钙溶液的质量相等，但是生成的沉淀的质量相等，所以可以判断第一次所取固体有剩余，即5g固样品反应后能生成沉淀的质量为4g，第2次和第3次所取的固体样品相等，但是所取的氯化钙溶液的质量不等，但是生成的沉淀的质量相等，所以可以判断第3次所取的氯化钙溶液有剩余，即说明50g氯化钙溶液反应后只能得到4g沉淀，综上分析可以知道第二次是所给的物质恰好完全反应，所以可以根据第2次反应的数据进行解答；根据生成沉淀的质量可以计算出碳酸钠、氯化钙的质量；
（2）根据氯化钙的质量计算出氯化钙溶液的质量分数；
（3）根据（1）中所求碳酸钠的质量可以计算出杂质中氯化钠的质量及氯化钠的质量分数．

解答 解：（1）由题意分析李明的实验数据可知，第一次和第二次所取的固体质量不等，但是所取氯化钙溶液的质量相等，但是生成的沉淀的质量相等，所以可以判断第一次所取固体有剩余，即5g固样品反应后能生成沉淀的质量为4g，第2次和第3次所取的固体样品相等，但是所取的氯化钙溶液的质量不等，但是生成的沉淀的质量相等，所以可以判断第3次所取的氯化钙溶液有剩余，即说明50g氯化钙溶液反应后只能得到4g沉淀，综上分析可以知道第二次是所给的物质恰好完全反应． 
设碳酸钠的质量为x，参加反应的氯化钙质量为y
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106    111    100
x      y       4g
$\frac{106}{x}=\frac{111}{y}=\frac{100}{4g}$    解得：x=4.24g，y=4.44 g 
（2）加入的氯化钙溶液的溶质质量分数为：$\frac{4.44g}{50g}$×100%=8.88%；
（3）碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量：5g-4.24g=0.76g；
碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量分数是 $\frac{0.76g}{5g}$×100%=15.2%；
答：（1）5g碳酸钠样品中碳酸钠的质量是4.24g；
（2）加入氯化钙溶液的溶质质量分数是8.88%；
（3）碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量分数是15.2%

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．