Question

2．小明同学为了测定市面销售的某品牌纯碱（杂质为氯化钠）中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：
①在三个烧杯中分别加入11.0g样品；
②向三个烧杯中分别加入一定质量的10.0%氯化钙溶液；
③将充分反应后生成的沉淀过滤、洗涤、干燥，并称量得到的白色固体．
实验所得数据见下表，请你分析并进行有关计算：

	烧杯Ⅰ	烧杯Ⅱ	烧杯Ⅲ
加入10.0%氯化钙溶液的质量（g）	55.5	120.0	150.0
白色固体的质量（g）	5.0	10.0	10.0

（1）样品中碳酸钠的质量是多少？
（2）在图中绘制出白色沉淀与加入氯化钙溶液的质量关系图（图上要注明白色沉淀、氯化钙溶液的相关质量）．
（3）充分反应后，烧杯Ⅱ中氯化钠的溶质质量分数是多少？

Answer 1

分析 （1）分析表格中的数据可以知道11.0g样品最多生成10.0g沉淀，可以据此结合碳酸钠和氯化钙反应的化学方程式进而求算出碳酸钠的质量；
（2）根据图表信息可以知道比较烧杯Ⅰ和烧杯Ⅱ中的数据可以知道，55.5g氯化钙溶液可以和碳酸钠反应生成5.0g沉淀，那么产生10.0g沉淀，所需氯化钙溶液的质量为111.0g，可以据此作图即可完成解答．
（3）烧杯Ⅱ中氯化钠包括原混合物中混有的和碳酸钠与氯化钙反应生成的，再根据质量守恒定律和溶质质量分数计算即可．

解答 解：由实验数据可知，11.0g样品中的碳酸钠与氯化钙溶液充分反应最多生成10.0g碳酸钙．
（1）设要生成10.0g碳酸钙需要碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为y
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106                     100117
 x                         10.0g        y  
$\frac{106}{x}=\frac{100}{10.0g}=\frac{117}{y}$
解得：x=10.6gy=11.7g
（2）根据图表信息可以知道比较烧杯Ⅰ和烧杯Ⅱ中的数据可以知道，55.5g氯化钙溶液可以和碳酸钠反应生成5.0g沉淀，那么产生10.0g沉淀，所需氯化钙溶液的质量为111.0g，可以据此作图为：

（3）充分反应后，烧杯Ⅱ中氯化钠的溶质质量分数是：$\frac{11.7g+（11g-10.6g）}{11g+12g-10g}$×100%=10%．
故答案为：
（1）样品中碳酸钠的质量是10.6g；
（2）
；
（3）充分反应后，烧杯Ⅱ中氯化钠的溶质质量分数是10%．

点评 解答这类题目时，首先，要熟记和理解有关含杂质物质的化学反应的有关计算的方法、步骤和格式等相关知识；然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能进行分析计算．