Question

10．小松同学在实验室发现一瓶久置在空气中的氢氧化钠固体，小松同学和他们小组同学探究这瓶固体变质程度，取样品13.5g于烧杯中，加入100g水使其完全溶解，逐渐加入一定质量分数的氯化钙溶液，实验数据如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
加入氯化钙溶液质量/g	20.0	60.0	80.0
生成沉淀质量/g	1.0	m	3.5

（ 1 ） 表中m的值3.0g；
（2）求样品中含氢氧化钠的质量分数？（保留到0.1%）
（3）反应前滴加氯化钙溶液的质量分数？

Answer 1

分析 （1）根据第一次实验数据可知，每消耗20.0g氯化钙溶液，生成沉淀质量1.0g，所以假设第二次60.0g氯化钙溶液完全反应，生成沉淀质量沉淀为3.0g＜3.5g，说明第二次60.0g氯化钙溶液完全反应；第三次加入80.0g氯化钙溶液，只生产沉淀质量沉淀为3.5g，说明氯化钙溶液过量，碳酸钠完全反应．
（2）据生成沉淀碳酸钙的质量可计算样品中所含碳酸钠的质量，则氢氧化钠的质量=13.5g-碳酸钠的质量，进一步求解样品中含氢氧化钠的质量分数，据此解答即可；
（3）由于第一、二次实验中氯化钡完全反应，计算氯化钙溶液的质量分数，按第一、二次实验进行，据生成沉淀碳酸钙的质量可计算样品中所含氯化钡的质量，进一步求解氯化钙溶液的质量分数．

解答 解：（1）第一次实验数据可知，每消耗20.0g氯化钙溶液，生成沉淀质量1.0g，所以假设第二次60.0g氯化钙溶液完全反应，生成沉淀质量沉淀为3.0g＜3.5g，说明第二次60.0g氯化钙溶液完全反应，所以m=3.0；
（2）设恰好完全反应时参加反应的碳酸钠的质量为x，
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106                     100 
 x                        3.5g
$\frac{106}{x}=\frac{100}{3.5g}$
x=3.71g
样品中含氢氧化钠的质量分数为$\frac{13.5g-3.71g}{13.5g}×100%$=72.5%；
（3）设第一次参加反应的氯化钡的质量为y
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
               111          100  
                 y           1.0g
$\frac{111}{y}=\frac{100}{1.0g}$
y=1.11g
反应前滴加氯化钙溶液的质量分数$\frac{1.11g}{20g}×100%$=5.55%；
故答案为：（1）3.0；
（2）72.5%；
（3）5.55%．

点评 本题主要考查学生运用化学方程式进行计算和推断的能力，同时考查了分析数据的能力，计算时要注意规范性和准确性．