Question

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(guò)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(xiě)所選試劑編號(hào)）．
（2）為測(cè)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？

Answer 1

分析：（1）加入試劑后有沉淀生成，說(shuō)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(lái)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．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
26.5g?x              2.2g

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．
Na₂CO₃+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106                   117
y?20%                  z

106

117

=

y?20%

z

，z=

117?y?20%

106

根據(jù)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(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．