Question

在一次課外活動中，先后有三組同學用含有碳酸鈉的氯化鈉固體進行了如下實驗．實驗老師提供的試劑有：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，恰好完全反應后過濾，所得濾液為氯化鈉溶液．則該組同學選擇的試劑是

 

（填寫所選試劑編號）．
（2）為測定該固體混合物中氯化鈉的質量分數，第二組同學取該固體混合物26.5 g，全部溶解在水中，然后加入另一種所選試劑，反應至溶液pH等于7，生成氣體質量為2.2 g．該固體混合物中碳酸鈉的質量分數為多少？
（3）第三組同學利用第一組同學除雜提純氯化鈉的方法，配制600 g質量分數為10%的氯化鈉溶液，需要上述固體混合物多少克？

Answer 1

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會生成氫氧化鈉，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．由生成氣體的質量和所取固體混合物的質量，根據碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式，可以計算出該固體混合物中碳酸鈉的質量分數．
（3）由所配制的氯化鈉溶液的質量和質量分數，可以計算出所配制溶液中溶質氯化鈉的質量，這些氯化鈉有兩個來源：一個是由所需混合物直接提供，另一個是由所需混合物在除去雜質時反應生成．

解答：解：（1）根據題意可知：加入試劑后，不能引入新的雜質，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）設原混合物中碳酸鈉的質量分數為x．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
26.5g?x              2.2g

106

44

=

26.5g?x

2.2g

，x=20%
（3）設配制600g10%氯化鈉溶液需要原混合物的質量為y，
除去這些混合物中的碳酸鈉時生成氯化鈉的質量為z．
Na₂CO₃+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106                   117
y?20%                  z

106

117

=

y?20%

z

，z=

117?y?20%

106

根據題意得y?（1-20%）+

117?y?20%

106

=600g×10%
解得y≈58.78g
答：（1）②．
（2）原混合物中碳酸鈉的質量分數20%．
（3）需要原混合物58.78g．

點評：本題主要考查含雜質物質的化學方程式計算和溶質質量分數的計算，難度較大．
計算所需原混合物質量時，解題的關鍵是找出所需原混合物與配制溶液中氯化鈉的兩個質量關系．