Question

18．通过海水为原料制取纯碱中会含有杂质氯化钠，为了测定纯碱中杂质氯化钠的质量分数，小阳同学进行了三次实验，实验数据如下表：

编 号	第 1 次	第 2次	第 3次
所取固体样品的质量/g	13	10	10
样品用98g水溶解后，加入CaCl2溶液的质量/g	100	100	125
反应后生成沉淀的质量/g	8	8	8

完成下列计算：
①固体样品中氯化钠的质量分数是15.2%；
②第2次反应结束后溶液中溶质质量分数是多少？（写出必要的计算题过程）

Answer 1

分析 根据第一次和第二次所取的固体质量不等，但是所取氯化钙溶液的质量相等，但是生成的沉淀的质量相等，所以可以判断第一次所取固体有剩余，即10g固样品反应后能生成沉淀的质量为8g，第2次和第3次所取的固体样品相等，但是所取的氯化钙溶液的质量不等，但是生成的沉淀的质量相等，所以可以判断第3次所取的氯化钙溶液有剩余，即说明100g氯化钙溶液反应后只能得到8g沉淀，综上分析可以知道第二次是所给的物质恰好完全反应，所以可以根据第2次反应的数据进行解答．

解答 解：第一次和第二次所取的固体质量不等，但是所取氯化钙溶液的质量相等，但是生成的沉淀的质量相等，所以可以判断第一次所取固体有剩余，即10g固样品反应后能生成沉淀的质量为8g，第2次和第3次所取的固体样品相等，但是所取的氯化钙溶液的质量不等，但是生成的沉淀的质量相等，所以可以判断第3次所取的氯化钙溶液有剩余，即说明100g氯化钙溶液反应后只能得到8g沉淀，综上分析可以知道第二次是所给的物质恰好完全反应，所以可以根据第2次反应的数据进行计算．
①设碳酸钠样品中碳酸钠的质量为x，生成氯化钠质量为y，
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106           100     117
x             8g       y
$\frac{106}{x}$=$\frac{100}{8g}$=$\frac{117}{y}$
x=8.48g
y=9.36g
碳酸钠样品中氯化钠的质量分数：$\frac{10g-8.48g}{10g}$×100%=15.2%；
答：固体样品中样品中氯化钠的质量分数为15.2%．
②反应后的溶液中含有的氯化钠质量为：9.36g+10g-8.48g=10.88g，
反应后的溶液质量为：10g+98g+100g-8g=200g
反应结束后溶液中溶质质量分数是：$\frac{10.88g}{200g}$×100%=5.44%．
答：第2次反应结束后溶液中溶质质量分数是5.44%．
故答案为：
①碳酸钠样品中氯化钠的质量分数为15.2%；
②反应后溶液中氯化钠的质量分数5.44%．

点评 本题是借助于数学模型，利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力．