Question

小黄同学为了测定某混合物（Na₂CO₃与NaOH混合）中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：称取了20g样品配成溶液，然后逐渐加入一定量质量分数为20.8%的BaCl₂溶液（已知：Na₂CO₃+BaCl₂=2NaCl+BaCO₃↓），充分反应．在此过程中他进行了三次数据测定，结果如下表：

测定次数	第1次	第2次	第3次
加入BaCl2溶液的质量/g	60	120	150
生成沉淀的质量/g	11.82	19.7	19.7

请分析数据，回答下列问题：

（1）第一次测定数据后所得溶液中含有溶质是NaOH，　　（填化学式）；

（2）此实验中，实际参加反应的BaCl₂溶液的质量为　　；

（3）样品中碳酸钠的质量分数为多少？（写出计算过程）

Answer 1

分析：

由图表数据可知：第1次加入60gBaCl2溶液生成沉淀11.82g，说明60gBaCl2溶液恰好生成碳酸钡沉淀11.82g，第2次加入19.7gBaCl2溶液，生成沉淀的质量应该是11.82g×2=23.64g，而实际反应生成了19.7g沉淀，说明混合物中Na2CO3已反应完，BaCl2溶液过量，说明碳酸钠最多生成19.7g碳酸钡，据碳酸钡的质量可计算出实际参加反应的BaCl2的质量，碳酸钠的质量，进而计算出BaCl2溶液的质量，碳酸钠的质量分数．

解答：

解：（1）混合物中加入BaCl2溶液与碳酸钠发生反应生成碳酸钡沉淀，与氢氧化钠不反应；由图表数据可知：第1次加入60gBaCl2溶液生成沉淀11.82g，第2次BaCl2溶液的质量增加，沉淀的质量也增加，说明在第1次时BaCl2溶液不足，碳酸钠未完全反应，故反应后所得溶液中含有溶质NaOH，NaCl、Na2CO3； （2）第1次加入60gBaCl2溶液生成沉淀11.82g，说明60gBaCl2溶液恰好生成碳酸钡沉淀11.82g，第2次加入19.7gBaCl2溶液，生成沉淀的质量应该是11.82g×2=23.64g，而实际反应生成了19.7g沉淀，说明混合物中Na2CO3已反应完，BaCl2溶液过量，说明碳酸钠最多生成19.7g碳酸钡； 设实际参加反应的BaCl2溶液的质量为x，样品中碳酸钠的质量为y Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓ 106    208         197 y      x           19.7g =    y=10.6g =    x=20.8g 实际参加反应的BaCl2溶液的质量为：20.8g÷20.8%=100g （3）样品中碳酸钠的质量分数是：×100%=53% 故答案为： （1）NaCl、Na2CO3； （2）100g； （3）样品中碳酸钠的质量分数是53%．