Question

小明同学在某化工厂进行社会实践，技术员与小明一起分析由氯化钙和氯化钠组成的产品中氯化钠的含量．现取13.4g固体样品，全部溶于96.6g水中，向所得的混合溶液中滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液，记录了如右图所示的曲线关系．技术员提示小明：氯化钙与碳酸钠反应的化学方程式是CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．
求：
（1）当氯化钙与碳酸钠恰好完全反应时，消耗10.6%的碳酸钠溶液的质量是

100

g．
（2）当氯化钙与碳酸钠恰好完全反应时，过滤，所得溶液中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

分析：（1）由生成沉淀的质量曲线，加入100g碳酸钠溶液时，氯化钙与碳酸钠恰好完全反应；
（2）当氯化钙与碳酸钠恰好完全反应时，过滤，所得溶液为氯化钠溶液，其中溶质氯化钠质量为样品中氯化钠与反应生成氯化钠的质量和，利用质量守恒定律，求得反应后溶液的质量，利用溶液中溶质的质量分数计算公式计算所得溶液中溶质的质量分数．

解答：解：（1）由题干中所述的化学反应可以知道，沉淀的质量不再增加的时候就是氯化钙与碳酸钠恰好完全反应时，由生成沉淀的质量曲线可以知道此时消耗10.6%的碳酸钠溶液的质量为100g；
（2）设样品中氯化钙的质量为x，生成氯化钠的质量为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；
样品中氯化钠的质量为：13.4g-11.1g=2.3g；
所得溶液中溶质质量分数为：

2.3g+11.7g

13.4g+96.6g+100g-10g

×100%=7%．
答：当氯化钙与碳酸钠恰好完全反应时，过滤，所得溶液中溶质的质量分数是7%．

点评：主要考查学生对完全反应的认识，以及运用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．