(2007?海門市)在一次課外活動(dòng)中,先后有三組同學(xué)用含有碳酸鈉的氯化鈉固體進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)老師提供的試劑有:①鹽酸②氯化鈣溶液③氫氧化鋇溶液.
(1)為了得到純凈的氯化鈉溶液,第一組同學(xué)取一定量的上述固體混合物,全部溶解于水,然后加入所選試劑,生成沉淀,恰好完全反應(yīng)后過濾,所得濾液為氯化鈉溶液.則該組同學(xué)選擇的試劑是______(填寫所選試劑編號(hào)).
(2)為測定該固體混合物中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),第二組同學(xué)取該固體混合物26.5 g,全部溶解在水中,然后加入另一種所選試劑,反應(yīng)至溶液pH等于7,生成氣體質(zhì)量為2.2 g.該固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?
(3)第三組同學(xué)利用第一組同學(xué)除雜提純氯化鈉的方法,配制600 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氯化鈉溶液,需要上述固體混合物多少克?
【答案】
分析:(1)加入試劑后有沉淀生成,說明加入的是氯化鈣溶液或氫氧化鋇溶液;由于加入氫氧化鋇溶液時(shí)會(huì)生成氫氧化鈉,不能使所得溶液中只含氯化鈉,因此不能選氫氧化鋇溶液,只能選氯化鈣溶液.
(2)由于有氣體生成,因此可以判斷加入的試劑是鹽酸.由生成氣體的質(zhì)量和所取固體混合物的質(zhì)量,根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式,可以計(jì)算出該固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
(3)由所配制的氯化鈉溶液的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù),可以計(jì)算出所配制溶液中溶質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量,這些氯化鈉有兩個(gè)來源:一個(gè)是由所需混合物直接提供,另一個(gè)是由所需混合物在除去雜質(zhì)時(shí)反應(yīng)生成.
解答:解:(1)根據(jù)題意可知:加入試劑后,不能引入新的雜質(zhì),而且還要有沉淀生成.
符合這一要求的只有②氯化鈣溶液.
(2)設(shè)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x.
Na
2CO
3+2HCl=2NaCl+H
2O+CO
2↑
106 44
26.5g?x 2.2g
=
,x=20%
(3)設(shè)配制600g10%氯化鈉溶液需要原混合物的質(zhì)量為y,
除去這些混合物中的碳酸鈉時(shí)生成氯化鈉的質(zhì)量為z.
Na
2CO
3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 117
y?20% z
=
,z=
根據(jù)題意得y?(1-20%)+
=600g×10%
解得y≈58.78g
答:(1)②.
(2)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%.
(3)需要原混合物58.78g.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算,難度較大.
計(jì)算所需原混合物質(zhì)量時(shí),解題的關(guān)鍵是找出所需原混合物與配制溶液中氯化鈉的兩個(gè)質(zhì)量關(guān)系.