Question

在一燒杯中盛有20g CaCl₂和NaCl的混合固體粉末，向其中逐漸滴加溶質的質量分數為10.6%的Na₂CO₃溶液，混合溶液的質量與所滴人Na₂CO₃溶液的質量關系曲線如圖所示．請根據題意回答下列問題：
（1）當滴加了100gNa₂CO₃溶液時，產生沉淀質量為

 

g．
（2）當滴加了120gNa₂CO₃溶液時，燒杯中溶液中的溶質是

 

（寫化學式）．
（3）當滴加了100gNa₂CO₃溶液時，通過計算求此時所得不飽和溶液中溶質的質量分數．（計算結果精確至0.1%）

Answer 1

分析：（1）混合和中氯化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，根據關系曲線可知，當滴加了100g質量分數為10.6%的Na₂CO₃溶液時，恰好完全反應生成沉淀質量達最大值，可根據反應的化學方程式由反應消耗碳酸鈉質量計算；
（2）恰好完全反應所得溶液為氯化鈉溶液，此時繼續加入碳酸鈉溶液，碳酸鈉不再發生反應而得到氯化鈉與碳酸鈉的混合物；
（3）當滴加了100gNa₂CO₃溶液恰好完全反應時，所得氯化鈉溶液中溶質氯化鈉由固體混合物氯化鈉與反應生成氯化鈉的質量和，由反應的化學方程式計算反應生成氯化鈉質量、反應需要氯化鈣的質量，由質量守恒定律求得恰好完全反應時所得溶液質量，即可求得所得不飽和溶液中溶質的質量分數．

解答：解：設滴加了100g質量分數為10.6%Na₂CO₃溶液恰好完全反應時，生成碳酸鈣沉淀質量為x，生成氯化鈉的質量為y，消耗氯化鈣質量為z
100g質量分數為10.6%Na₂CO₃溶液中Na₂CO₃的質量=100g×10.6%=10.6g
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106    111    100     117
10.6g   z      x       y

106

10.6g

=

100

x

  x=10g

106

10.6g

=

117

y

  y=11.7g

106

10.6g

=

111

z

  z=11.1g
當滴加了100gNa₂CO₃溶液時，恰好完全反應，產生沉淀質量為10g，此后再加入的碳酸鈉溶液不再發生反應，因此，滴加了120gNa₂CO₃溶液時，燒杯中溶液為碳酸鈉與氯化鈉的混合溶液，其中的溶質為氯化鈉和碳酸鈉；
故答案為：
（1）10；
（2）NaCl、Na₂CO₃；
（3）當滴加了100gNa₂CO₃溶液時，此時所得不飽和溶液中溶質的質量分數=

20g-11.1g+11.7g

20g+100g-10g

×100%=18.7%
答：所得不飽和溶液中溶質的質量分數為18.7%．

點評：根據反應的化學方程式可以表示反應中各物質質量比，由反應中某種物質的質量可計算反應中其它物質的質量．