Question

現(xiàn)將25.3g含有少量KNO₃雜質(zhì)的Na₂CO₃粉末樣品，置于錐形瓶中加適量水配制成溶液，向其中逐滴加入未知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CaCl₂溶液直至過量，過程中錐形瓶里溶液的質(zhì)量與溶液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)間的關(guān)系如圖所示．
試求：
（1）當(dāng)CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，所得溶液的總質(zhì)量？
（2）Na₂CO₃粉末樣品的純度？
（3）滴加的CaCl₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)？
（結(jié)果除不盡保留一位小數(shù)）

Answer 1

解：（1）隨氯化鈣溶液的加入，溶液中氯化鈉逐漸增加，至完全反應(yīng)時(shí)氯化鈉質(zhì)量達(dá)最大值，因此曲線上氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)最大值時(shí)所對應(yīng)的溶液質(zhì)量即CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液的質(zhì)量，由曲線查得，此時(shí)溶液質(zhì)量為100g；
（2）設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106 117
x 100g×27.4%
= x=24.8
Na₂CO₃粉末樣品的純度=×100%=98.0%
（3）由曲線可得知，至恰好完全反應(yīng)時(shí)溶液的質(zhì)量增加了100g-60g=40g
設(shè)反應(yīng)生成碳酸鈣的質(zhì)量為y，生成氯化鈣的質(zhì)量為z
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
111 100 117
z y 100g×27.4%
==
y=23.4g，z=26g
所加入氯化鈣的質(zhì)量=100g+23.4g-60g=63.4g
滴加的CaCl₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=41.0%
答：（1）當(dāng)CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，所得溶液的總質(zhì)量為100g；
（2）Na₂CO₃粉末樣品的純度為98.0%；
（3）滴加的CaCl₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為41.0%．
分析：（1）根據(jù)題意，利用錐形瓶里溶液的質(zhì)量與溶液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)間的關(guān)系圖，可得知溶液中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值時(shí)，CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液恰好完全反應(yīng)，利用曲線可查出所得溶液的總質(zhì)量；
（2）由恰好完全反應(yīng)時(shí)生成氯化鈉的質(zhì)量，根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式，可計(jì)算粉末樣品中所含碳酸鈉的質(zhì)量，由此求得Na₂CO₃粉末樣品的純度；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由生成氯化鈉質(zhì)量可計(jì)算所加氯化鈣溶液中氯化鈣的質(zhì)量，然后利用質(zhì)量守恒定律再計(jì)算出所加入氯化鈣溶液質(zhì)量，即可求得滴加的CaCl₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評：從曲線中查出滴加氯化鈣溶液與反應(yīng)后溶液的質(zhì)量關(guān)系，體現(xiàn)出獲得信息與處理信息的分析能力．