Question

8．某中学课外活动小组的同学在测定由氯化钠和碳酸钠组成的固体混合物的组成时，进行了以下实验：取40g固体混合物配成200g溶液A，平均分为四份，然后分别加入一定质量分数的氯化钙溶液共进行了4个实验，实验数据见下表：

	实验1	实验2	实验3	实验4
溶液A的质量	50g	50g	50g	50g
加入氯化钙溶液质量	10g	20g	30g	40g
生成的沉淀质量	lg	m	3g	3g

（1）配制上述实验所用的氯化钙溶液，需要质量分数为22.2%的氯化钙溶液的质量是50g，此实验过程中需要的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒和胶头滴管．
（2）其中m的数值为2；
（3）发生反应的化学方程式为Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓；
（4）根据所给条件，求解实验1中参加反应的碳酸钠质量（x）的比例式$\frac{106}{100}=\frac{x}{1g}$；
（5）向实验3反应后的溶液中加入129.6g水后，则实验3中所得溶液中溶质的质量分数是5%．

Answer 1

分析 （1）根据沉淀的质量可以求出10gCaCl₂的质量解答；
（2）根据实验数据，加入10gCaCl₂溶液完全反应可生成沉淀质量为1g，加入30gCaCl₂溶液时仍有沉淀生成，可判断表中m的值；
（3）根据碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠进行分析；
（4）根据反应的化学方程式，可以得到各物质之间的比例关系；
（5）进而求出生成的氯化钠的质量，再根据原固体混合物的质量减去Na₂CO₃的质量求出原混合物中氯化钠的质量；完全反应后所得溶液中氯化钠的质量应是两者之和，进一步可求得完全反应后所得溶液中氯化钠的质量分数；

解答 解：（1）碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，据图表可知，加入CaCl₂溶液的质量到30g和40g时的沉淀质量一样多，说明加到30g 时已完全反应，故最多生成沉淀质量为3g；
设10gCaCl₂溶液中溶质的质量为y，参加反应的碳酸钠质量为x
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
111       106          100
y            x            1g
$\frac{111}{y}=\frac{100}{1g}$
y=1.11g
配制上述实验所用的氯化钙溶液，需要质量分数为22.2%的氯化钙溶液的质量是$\frac{1.11g}{22.2%}$=50g，此实验过程中需要的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒和胶头滴管；
（2）分析实验数据可知，每加入10g氯化钙溶液可生成1g沉淀，因此加入20g氯化钙溶液时，得到沉淀质量m=1g×$\frac{20g}{10g}$=2g；
（3）碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，发生反应的化学方程式为Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓
（4）参加反应的碳酸钠质量为$\frac{106}{x}=\frac{100}{1g}$
（5）设40g原固体混合物中Na₂CO₃质量为x；生成氯化钠的质量为y
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
           106         100        117
                x          3g          y
$\frac{106}{x}=\frac{100}{3g}=\frac{117}{y}$
x=3.18g
y=3.51g
50gA溶液中氯化钠的质量=10g-3.18g=6.82g
向实验3反应后的溶液中加入129.6g水后，则实验3中所得溶液中溶质的质量分数是：$\frac{6.82g+3.51g}{50g+30g+129.6g-3g}×$100%=5%
答案：
（1）50； 胶头滴管；
（2）2
（3）Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓
（4）$\frac{106}{100}=\frac{x}{1g}$
（5）5%

点评 根据实验数据表中“加入CaCl₂溶液质量”与“生成的沉淀的质量”的关系，分析反应进行情况，考查分析实验数据解决问题的能力．