Question

4．将一定质量的NaCl和Na₂CO₃固体混合物加入到200g水中完全溶解，向其中加入一定质量分数的BaCl₂溶液208g，恰好完全反应，过滤，得到19.7g沉淀，经测定滤液中含氯元素的质量为21.3g（假定过滤过程中物质无损失）．计算：
（Ⅰ）所加BaCl₂溶液的溶质质量分数；
（Ⅱ）过滤后所得滤液的溶质质量分数．

Answer 1

分析 向氯化钠和碳酸钠的混合溶液中加入氯化钡溶液，氯化钡和碳酸钠发生反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，
Ⅰ根据碳酸钡沉淀的质量求出氯化钡的质量，再根据溶质质量分数的计算方法计算出氯化钡溶液中溶质的质量分数即可；
Ⅱ滤液中的氯化钠包括原混合物中的氯化钠和反应生成的氯化钠，根据氯元素的质量求出滤液中氯化钠的总质量，再用氯化钠的总质量-反应生成的氯化钠的质量（可根据碳酸钡的质量求出）即可求出原混合物中氯化钠的质量；根据碳酸钡的质量由反应的化学方程式求出碳酸钠的质量，进而根据溶质质量分数的计算公式进行计算即可．

解答 解：设所加的BaCl₂溶液中BaCl₂的质量为x，生成氯化钠的质量为y，参加反应的碳酸钠的质量为z．
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₄↓+2NaCl
106    208   197     117
 z      x    19.7g    y
$\frac{208}{x}$=$\frac{197}{19.7g}$
x=20.8g
所加BaCl₂溶液的溶质质量分数：$\frac{20.8g}{208g}$×100%=10%；
$\frac{106}{z}$=$\frac{117}{y}$=$\frac{197}{19.7g}$
y=11.7g
z=10.6g
过滤后所得滤液为氯化钠溶液，根据题意，经测定滤液中含氯元素的质量为21.3g，则氯化钠的质量为21.3g÷$\frac{35.5}{58.5}$=35.1g
则原NaCl和Na₂CO₃固体混合物中氯化钠的质量为：35.1g-11.7g=23.4g，
过滤后所得滤液的溶质质量分数为：$\frac{35.1g}{14.2g+23.4g+200g+208g-19.7g}$×100%=8.2%．
故答案为：（1）所加BaCl₂溶液的溶质质量分数为10%；
（2）过滤后所得滤液的溶质质量分数为8.2%．

点评 本道综合性较强，解答本题有三个突破点：一是根据复分解反应的条件判断是哪些物质发生反应；二是涉及到有关化学式的计算；三是准确找到滤液中的溶质及原混合物的质量．