Question

小明同學在某化工廠進行社會實踐，技術員與小明一起分析由氯化鈣和氯化鈉組成的產品中氯化鈉的含量．現取13.4g固體樣品，全部溶于96.6g水中，向所得的混合溶液中滴加溶質質量分數為10.6%的碳酸鈉溶液，記錄了如右圖所示的曲線關系．技術員提示小明：氯化鈣與碳酸鈉反應的化學方程式是CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．
求：
（1）當氯化鈣與碳酸鈉恰好完全反應時，消耗10.6%的碳酸鈉溶液的質量是

100

g．
（2）當氯化鈣與碳酸鈉恰好完全反應時，過濾，所得溶液中溶質的質量分數是多少？

Answer 1

分析：（1）由生成沉淀的質量曲線，加入100g碳酸鈉溶液時，氯化鈣與碳酸鈉恰好完全反應；
（2）當氯化鈣與碳酸鈉恰好完全反應時，過濾，所得溶液為氯化鈉溶液，其中溶質氯化鈉質量為樣品中氯化鈉與反應生成氯化鈉的質量和，利用質量守恒定律，求得反應后溶液的質量，利用溶液中溶質的質量分數計算公式計算所得溶液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）由題干中所述的化學反應可以知道，沉淀的質量不再增加的時候就是氯化鈣與碳酸鈉恰好完全反應時，由生成沉淀的質量曲線可以知道此時消耗10.6%的碳酸鈉溶液的質量為100g；
（2）設樣品中氯化鈣的質量為x，生成氯化鈉的質量為y
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
 111          100      117
 x            10g       y

111

x

 =

100

10g

=

117

y

解得：x=11.1g，y=11.7g；
樣品中氯化鈉的質量為：13.4g-11.1g=2.3g；
所得溶液中溶質質量分數為：

2.3g+11.7g

13.4g+96.6g+100g-10g

×100%=7%．
答：當氯化鈣與碳酸鈉恰好完全反應時，過濾，所得溶液中溶質的質量分數是7%．

點評：主要考查學生對完全反應的認識，以及運用化學方程式和溶質質量分數公式進行計算的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．