Question

大自然中學(xué)化學(xué)計(jì)算興趣小組的佳樂同學(xué)在資料上看到侯氏制堿法制出的純堿中既有氯化鈉雜質(zhì)也有碳酸氫鈉雜質(zhì)，于是取了一定量的純堿樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)（假設(shè)樣品中不含其他雜質(zhì)）．

	第一次	第二次
加熱純堿樣品的質(zhì)量	30g	30g
加熱后石灰水產(chǎn)生沉淀質(zhì)量	10g	10g
加入氯化鈣溶液的質(zhì)量	50g	100g
烘干所得沉淀的質(zhì)量	M	20g

若第二次所加的物質(zhì)均恰好完全反應(yīng)（濾液損失忽略不計(jì)），請回答下列問題．
（1）寫出實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（2）第一次實(shí)驗(yàn)加入氯化鈣溶液后，溶液存在的物質(zhì)用化學(xué)式表示

 

；
（3）根據(jù)已知條件列出求解第一次實(shí)驗(yàn)分解的碳酸氫鈉質(zhì)量（X）的比例式

 

；
（4）實(shí)驗(yàn)中第一次烘干所得沉淀的質(zhì)量m的數(shù)值是

 

；
（5）若向第二次反應(yīng)后的濾液中加入96.2g水，則所得的不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

；
（6）若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55.5%的氯化鈣溶液配制實(shí)驗(yàn)中所需的氯化鈣溶液，需55.5%的氯化鈣溶液和水的質(zhì)量比是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,用水稀釋改變濃度的方法,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)算

專題：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與化學(xué)方程式相結(jié)合的計(jì)算

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的過程分析發(fā)生的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)第二次所加的物質(zhì)均恰好完全反應(yīng)，分析第一次實(shí)驗(yàn)加入氯化鈣溶液后，溶液存在的物質(zhì)；
（3）根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量求出二氧化碳的質(zhì)量，由二氧化碳的質(zhì)量列出第一次實(shí)驗(yàn)分解的碳酸氫鈉質(zhì)量（X）的比例式；
（4）根據(jù)第二次所加的物質(zhì)均恰好完全反應(yīng)，分析實(shí)驗(yàn)中第一次烘干所得沉淀的質(zhì)量m的數(shù)值；
（5）根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算得的不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（6）根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量不變分析計(jì)算需55.5%的氯化鈣溶液和水的質(zhì)量比．

解答：解：（1）由實(shí)驗(yàn)的過程可知，在該實(shí)驗(yàn)中，碳酸氫鈉受熱分解生成了碳酸鈉、二氧化碳和水，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和氯化鈉，發(fā)生的反應(yīng)的方程式是：2NaHCO₃ 

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
（2）由于第二次所加的物質(zhì)均恰好完全反應(yīng)，由于第二次你加入的氯化鈣較多，說明了第一次實(shí)驗(yàn)加入氯化鈣溶液后溶液中的碳酸鈉由剩余，同時還有生成的氯化鈉，所以，第一次實(shí)驗(yàn)加入氯化鈣溶液后，溶液存在的物質(zhì)用化學(xué)式表示NaCl，Na₂CO₃；
（3）設(shè)二氧化碳的質(zhì)量為p
CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
44             100
p               10g

44

100

=

p

10g

  解得：p=4.4g
設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為X，
2NaHCO₃ 

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
168            106  18 44
X               Y   Z  4.4g
第一次實(shí)驗(yàn)分解的碳酸氫鈉質(zhì)量（X）的比例式是：

168

44

=

X

10g

   解得：X=16.8g

106

44

=

Y

4.4g

   解得  Y=10.6g；

18

44

=

Z

4.4g

    解得：Z=1.8g
（4）由實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和過程可知，第二次所加的物質(zhì)均恰好完全反應(yīng)，加入的氯化鈣溶液的質(zhì)量是100g，生成沉淀的質(zhì)量為20g，則實(shí)驗(yàn)中第一次烘干所得沉淀的質(zhì)量m的數(shù)值是10g．
（5）設(shè)生成的氯化鈉的質(zhì)量m，碳酸鈉的重質(zhì)量為n，氯化鈣的質(zhì)量為w
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
 111     106    100    117
  w       n     20g    m

111

w

=

106

n

=

100

20g

=

117

m

解得：m=23.4g，n=21.2g  w=22.2g
若向第二次反應(yīng)后的濾液中加入96.2g水，則所得的不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

30g-16.8g-(21.2g-106g)+23.4g

30g-4.4g-1.8g+100g-20g+96.2g

×100%=13%
（6）氯化鈣溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

22.2g

100g

×100%=22.2%
需55.5%的氯化鈣溶液和水的質(zhì)量分別是p、q

55.5%×p

p+q

×100%=22.2% 解得：

p

q

=

2

3

故答為：（1）2NaHCO₃ 

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；（2）NaCl； Na₂CO₃；（3）168/44=X/4.4g；（4）10g；（5）13%；（6）2：3．

點(diǎn)評：本題的綜合性較強(qiáng)，涉及的知識點(diǎn)較多，需要求解的數(shù)據(jù)較多，難度較大，分清溶液中發(fā)生的反應(yīng)，溶液中的溶質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵．