Question

20．将质量为44.4克含有少量NaCl的纯碱晶体（Na₂CO₃•nH₂O）样品，平均分成A、B、C三份，进行如图实验（Na₂CO₃受热不分解）．求：

（1）A样品中与BaCl₂溶液反应的Na₂CO₃的质量是5.3克．
（2）通过计算求化学式Na₂CO₃•nH₂O中n是多少？
（3）对C样品的操作结束后，所得溶液中的溶质的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钠与氯化钡反应的方程式，由白色沉淀就是碳酸钡的质量求出碳酸钠质量即可；
（2）根据B样品的质量减去剩余固体的质量即为结晶水的质量，根据碳酸钠的质量和结晶水的质量求出化学式Na₂CO₃•nH₂O中n即可；
（3）根据碳酸钠与盐酸反应的方程式，由碳酸钠的质量可求出盐酸中溶液的质量、生成的氯化钠和二氧化碳的质量，再根据溶质的质量分数进而求出所得NaCl溶液的溶质质量分数．

解答 解：（1）设样品中碳酸钠的质量是x
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl　
          106        197
             x        9.85g
$\frac{106}{197}=\frac{x}{9.85g}$  解得：x=5.3g．
（2）根据B样品的质量减去剩余固体的质量即为结晶水的质量，结晶水的质量=$\frac{44.4g}{3}$-5.8g=9g，由于B样品中Na₂CO₃的质量与A相等，也为5.3克，结晶水的质量为9克，所以碳酸钠与结晶水的质量比：106：（18×n）=5.3：9，解得n=10；
（3）设盐酸溶液的质量为x，生成氯化钠的质量为y，生成二氧化碳的质量为z．
由于B样品中Na₂CO₃的质量与C相等，也为5.3g
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106       73      117            44
5.3g  10%×x      y              z
$\frac{106}{5.3g}=\frac{73}{10%×x}=\frac{117}{y}=\frac{44}{z}$
解得：x=36.5g   y=5.85g  z=2.2g
氯化钠溶液的质量为：14.8g+100g+36.5g-2.2g=149.1g
溶质氯化钠的质量为：5.85g+14.8g-5.3g-9g=6.35g
氯化钠溶液中溶质的质量分数=$\frac{6.35g}{149.1g}$×100%=4.26%
故答为（1）5.3g；（2）Na₂CO₃•nH₂O中n是10；（3）溶质的质量分数为4.26%．

点评 本题充分考查利用课本知识解决新问题能力，能加深学生对课本知识的理解，训练学生的思维能力、分析解决问题的能力，难度稍大．