Question

將14.4g由NaCl和CaCl₂組成的固體混合物溶于水配成60g溶液，向所得到的混合溶液中逐滴加入一定質量分數的Na₂CO₃溶液，所加入Na₂CO₃溶液的質量與所得溶液的總質量關系如圖：
（1）當恰好完全反應時，得到沉淀的質量為

 

g．消耗Na₂CO₃溶液的質量為

 

g．
（2）當恰好完全反應后，過濾，求所得濾液中溶質的質量分數為多少？

Answer 1

分析：向NaCl和CaCl₂組成的固體混合物溶于水所得的混合溶液中滴加碳酸鈉時，混合溶液中的氯化鈣與碳酸鈉反應可生成碳酸鈣沉淀；當氯化鈣完全反應后，繼續滴加的碳酸鈉溶液不再產生沉淀，因此滴加碳酸鈉溶液的質量與溶液質量增加值相等；
結合質量關系圖，可得出：當加入50g碳酸鈉溶液時，氯化鈣恰好完全反應；利用質量守恒定律，反應生成沉淀碳酸鈣的質量=60g+50g-100g=10g；根據反應的化學方程式，利用生成的碳酸鈣可計算參加反應的碳酸鈉的質量、生成氯化鈉的質量；
所得濾液為氯化鈉溶液，其溶質質量分數=

生成氯化鈉的質量+原固體中氯化鈉質量

反應后所得溶液質量100g

×100%，計算所得濾液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）根據所加入的碳酸鈉溶液能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，結合質量關系圖中曲線變化特點，可判斷當加入50g碳酸鈉溶液時恰好與氯化鈣完全反應，此時溶液的總質量為100g；根據質量守恒定律，生成沉淀碳酸鈣的質量=60g+50g-100g=10g；
故答案為：10；50；
（2）設生成10g沉淀時反應消耗氯化鈣的質量為x，反應生成氯化鈉的質量為y
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
111            100    117
 x             10g     y

111

x

=

100

10g

  x=11.1g

100

10g

=

117

y

  y=11.7g
所得濾液中溶質的質量分數=

11.7g+(14.4g-11.1g)

100g

×100%=15%
答：所得濾液中溶質的質量分數為15%．

點評：根據反應發生的實際情況并結合質量關系圖，利用曲線的變化特點判斷恰好完全反應時溶液的質量是解決本題的關鍵．