Question

17．为了测定某碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量分数（无其他杂质），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	100	100	150
反应后生成沉淀的质量/g	4	4	4

完成下列计算：
（1）第2次实验恰好完成反应．
（2）加入氯化钙溶液的溶质质量分数是多少？
（3）第3次实验充分反应后溶液中氯化钠的溶质质量分数是多少？

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；
（2）根据氯化钙的质量计算出氯化钙溶液的质量分数；
（3）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．

解答 解：（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；故填：2；
（2）设碳酸钠的质量为x，
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
111    100
x      4g
$\frac{111}{x}=\frac{100}{4g}$
x=4.44 g
分析李明的实验数据可知，第2次恰好完全反应．
加入的氯化钙溶液的溶质质量分数为：$\frac{4.44g}{100g}$×100%=4.44%
（3）设充分反应时，参加反应的碳酸钠的质量为y，生成氯化钠的质量为z
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106           100     117
y             4g       z
$\frac{106}{y}=\frac{100}{4g}$     y=4.24 g
$\frac{100}{4g}=\frac{117}{z}$     z=4.68g
氯化钠溶液的溶质质量分数为$\frac{4.68g+5g-4.24g}{150g+5g-4g}$×100%=3.6%
故答案为：
（1）2 
（2）加入氯化钙溶液的溶质质量分数是4.44%
（3）第3次实验充分反应后溶液中氯化钠的溶质质量分数是3.6%

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．