Question

某同學用一定質量分數的Na₂CO₃溶液做“Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓”的實驗．其五次實驗結果如下表所示：
根據實驗結果回答下列問題：

實驗次數	氯化鈣質量/g	碳酸鈉溶液的質量/g	碳酸鈣的質量/g
1	5.55	200	5
2	11.1	200	10
3	22.2	200	20
4	33.3	250	25
5	55.5	400	X

（1）哪幾次反應碳酸鈉有剩余（填序號）______．
（2）表中X的值是______．
（3）試計算碳酸鈉溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

解：（1）通過分析、比較表中的數據可看出：隨著氯化鈣質量的倍數增加，生成的碳酸鈣的質量也在成倍數增加，可以得出前3次氯化鈣全部參加了反應，氯化鈣質量與碳酸鈣的質量比為5.55：5．當在第4次氯化鈣的質量增加到第一次6倍時，這時生成的碳酸鈣的質量只是第一次的5倍，說明了250克碳酸鈉溶液中的溶質全部參加了反應，生成了碳酸鈣是25克，可得出碳酸鈉溶液與碳酸鈣的質量比為250：25=50：5，由此可以得出氯化鈣、碳酸鈉溶液、碳酸鈣的質量比為：5.55：50：5，有這個質量比帶入到上述表中分析有關數據，很容易看出：前兩次碳酸鈉溶液有剩余，第3次氯化鈣和碳酸鈉溶液是恰好反應，X的值是40克．
（2）通過上述分析，已經知道在第3次試驗中，22.2克的氯化鈣與200克的碳酸鈉溶液是恰好反應，生成了20克地碳酸鈣沉淀，利用這些數據就可以計算出碳酸鈉溶液中溶質的質量分數．
故答案為：
（1）1、2；
（ 2）40；
（3）設200克的碳酸鈉溶液中碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓
106 100
x 20g
=
x==21.2g
碳酸鈉溶液中溶質的質量分數為：×100%=10.6%
答：碳酸鈉溶液中溶質的質量分數是10.6%．
分析：分析比較表中的數據：前3次Na₂CO₃溶液到位質量都是200克，隨著氯化鈣質量的倍數增加，生成的碳酸鈣的質量也在成倍數增加，可以得出前3次氯化鈣全部參加了反應，氯化鈣質量與碳酸鈣的質量比為5.55：5．當在第4次氯化鈣的質量增加到是第一次6倍時，這時生成的碳酸鈣的質量只是第一次的5倍，說明了250克碳酸鈉溶液中溶質全部參加了反應，生成了碳酸鈣是25克，可得出碳酸鈉溶液與碳酸鈣的質量比為250：25=50：5，由此可以得出氯化鈣質量、碳酸鈉溶液質量、碳酸鈣質量比為：5.55：50：5，有這個質量比帶入到上述表中分析有關數據，很容易看出：前兩次碳酸鈉溶液有剩余，第3次氯化鈣和碳酸鈉溶液是恰好反應，X的值是40克．由第3次的有關數據，可以計算出碳酸鈉溶液中溶質的質量分數．
點評：本題屬于數據處理型計算習題，這種題型是近年來在各地中考試題中出現的一種新題型．這類題符合當今信息社會發展的趨勢，要求同學們具有在多項信息中提取所需，進行分析和解決問題的能力，即處理信息的能力．這類題中的計算并不復雜，關鍵是從化學原理上選擇題目信息中有價值的數據來進行計算，體現了化學計算是以化學原理為核心和基礎，以數學計算為手段，使同學從量的方面來認識物質及其變化規律，學習解決化學反應及化學變化過程中物質之間的數量關系．