Question

运用侯氏制碱法制取的纯碱中可能会有少量氯化钠．现取含有氯化钠杂质的纯碱样品25g放入烧杯中，向烧杯中加入167g水使样品全部溶解．再向烧杯中加入100g氯化钙溶液，恰好完全反应后，过滤，称得滤液的质量为272g．
试计算：
（1）纯碱样品中氯化钠的质量分数；
（2）所得滤液中溶质的质量分数；
（3）欲使所得溶液溶质的质量分数增加至20%，需蒸发掉水的质量为多少克？

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：（1）据氯化钠、碳酸钠的性质，氯化钠不能与加入的氯化钙发生反应，碳酸钠与氯化钙生成碳酸钙沉淀和氯化钠，溶液减少的质量就是生成的碳酸钙的质量．根据生成沉淀碳酸钙的质量可计算样品中所含碳酸钠的质量，据此解答即可；
（2）恰好完全反应后所得溶液为氯化钠溶液，此时溶液中的溶质氯化钠由原固体中的氯化钠和反应后生成的氯化钠两部分构成，反应后溶液的质量可使用质量守恒定律的方法进行解决，以简化计算过程．
（3）根据溶质质量不变，可计算欲使所得溶液溶质的质量分数增加至20%，需蒸发掉水的质量．

解答：解：（1）由质量守恒定律可知，生成的碳酸钙的质量为：25g+167g+100g-272g=20g
设恰好完全反应时参加反应的碳酸钠的质量为x，反应生成的氯化钠质量为y
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106           100     117
 x            20g      y

106

x

=

100

20g

=

117

y

 解得：x=21.2g   y=23.4g
则纯碱中氯化钠的质量分数为：

25g-21.2g

25g

×100%=15.2%；
（2）反应后所得滤液中溶质的质量分数是：

23.4g+(25g-21.2g)

272g

×100%=10%
（3）设蒸发水的质量为z，则272g×10%=（272g-z）20%  解得z=136g
答：（1）纯碱样品中氯化钠的质量分数为15.2%；（2）反应后所得滤液中溶质的质量分数为10%．（3）欲使所得溶液溶质的质量分数增加至20%，需蒸发掉水的质量为136克．

点评：在计算反应后所得溶液的溶质质量分数时，原混合固体中的氯化钠不要忘记算入溶质的质量，此题在这个地方设置一个小陷阱，这也是学生经常出错的地方．