Question

15．化学小组为测定Na₂CO₃和NaCl混合物中Na₂CO₃的质量分数，同学取样品15g，加入100g水完全溶解后，向其中加入CaCl₂溶液，测得溶液质量增量与加入CaCl₂溶液的质量关系如图所示．求：
（1）样品中Na₂CO₃的质量分数；（结果保留至0.1%，下同）
（2）所用CaCl₂溶液的质量分数．

Answer 1

分析 碳酸钠与氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀，向纯碱样品中加入氯化钙溶液，分析测得溶液质量与加入氯化钙溶液的质量关系如图，当加入氯化钙的溶液的质量大于80g，溶液的增量就是加入的液体的质量，说明了不再产生沉淀，据此找出恰好反应时生成的碳酸钙的质量，根据反应计算即可．

解答 解：设样品中碳酸钠的质量为x，反应消耗CaCl₂的质量为y  根据质量守恒定律，由图示可知，加入80g氯化钙溶液生成碳酸钙的质量为80g-70g=10g
CaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+CaCO₃↓
111    106     117   100  
y       x            10g
（1）$\frac{106}{100}=\frac{x}{10g}$ 
x=10.6g 
Na₂CO₃质量分数：$\frac{10.6g}{15g}×100%$=70.7%；
（2）$\frac{111}{100}=\frac{y}{10g}$
  y=11.1g
CaCl₂溶液的质量分数：$\frac{11.1g}{80g}×100%$=13.9%
答：样品中碳酸钠的质量分数为70.7%，所用氯化钙溶液的质量分数为13.9%．

点评 本题主要考查了根据化学方程式的计算，解答本题的关键是通过分析图象找出恰好反应是生成的沉淀的质量．