Question

14．工业制烧碱以前是用苛化法，即通过碳酸钠与氢氧化钙反应生成烧碱．某小组同学模拟苛化法制烧碱，将530g碳酸钠溶液加入到280g石灰乳（水和氢氧化钙的混台物）中．使之恰好完全反．所得溶液中溶的质量分数为1%，计算加入的碳酸钠溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 根据混合时所发生的反应Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，恰好完全反应后所得溶液为氢氧化钠溶液，此时溶液的溶质质量分数=$\frac{生成的NaOH质量}{反应后溶液质量}$×100%，反应后溶液的质量可根据质量守恒定律，由反应前混合物的质量总和减去生成的沉淀碳酸钙而求得，如此一来，只需要用碳酸钠的质量表示出生成的氢氧化钠的质量和形成沉淀的质量，即可利用反应后溶液中的溶质的质量分数建立等而计算出碳酸钠的质量，再使用溶质的质量分数计算公式计算出原碳酸钠溶液的溶质质量分数．

解答 解：设碳酸钠的质量为x，反应生成沉淀碳酸钙的质量为m，生成氢氧化钠的质量为n．
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
106                             100          80
 x                                 m            n
$\frac{106}{x}=\frac{100}{m}=\frac{80}{n}$
  m=$\frac{100}{106}x$
   n=$\frac{80}{106}x$
$\frac{\frac{80}{106}x}{530g+280g-\frac{100}{106}x}$×100%=1% 
解之得x=10.6g
加入的碳酸钠溶液中溶质的质量分数=$\frac{10.6g}{530g}$×100%=2%
答：加入的碳酸钠溶液中溶质的质量分数是2%．

点评 利用质量守恒定律计算反应后溶液的质量对于本题的解决至关重要，反应后溶液的质量=碳酸钠溶液的质量+所加石灰乳的质量-生成的碳酸钙沉淀的质量．