Question

小黄同学为了测定某混合物（Na₂CO₃与NaOH混合）中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：称取了20g样品配成溶液，然后逐渐加入一定量质量分数为20.8%的BaCl₂溶液（已知：Na₂CO₃+BaCl₂=2NaCl+BaCO₃↓），充分反应．在此过程中他进行了三次数据测定，结果如下表：

测定次数	第1次	第2次	第3次
加入BaCl2溶液的质量/g	60	120	150
生成沉淀的质量/g	11.82	19.7	19.7

请分析数据，回答下列问题：
（1）第一次测定数据后所得溶液中含有溶质是NaOH，______（填化学式）；
（2）此实验中，实际参加反应的BaCl₂溶液的质量为______；
（3）样品中碳酸钠的质量分数为多少？（写出计算过程）

Answer 1

解：（1）混合物中加入BaCl₂溶液与碳酸钠发生反应生成碳酸钡沉淀，与氢氧化钠不反应；由图表数据可知：第1次加入60gBaCl₂溶液生成沉淀11.82g，第2次BaCl₂溶液的质量增加，沉淀的质量也增加，说明在第1次时BaCl₂溶液不足，碳酸钠未完全反应，故反应后所得溶液中含有溶质NaOH，NaCl、Na₂CO₃；
（2）第1次加入60gBaCl₂溶液生成沉淀11.82g，说明60gBaCl₂溶液恰好生成碳酸钡沉淀11.82g，第2次加入120gBaCl₂溶液，生成沉淀的质量应该是11.82g×2=23.64g，而实际反应生成了19.7g沉淀，说明混合物中Na₂CO₃已反应完，BaCl₂溶液过量，说明碳酸钠最多生成19.7g碳酸钡；
设实际参加反应的BaCl₂溶液的质量为x，样品中碳酸钠的质量为y
Na₂CO₃+BaCl₂=2NaCl+BaCO₃↓
106 208 197
y x 19.7g
= y=10.6g
= x=20.8g
实际参加反应的BaCl₂溶液的质量为：20.8g÷20.8%=100g
（3）样品中碳酸钠的质量分数是：×100%=53%
故答案为：
（1）NaCl、Na₂CO₃；
（2）100g；
（3）样品中碳酸钠的质量分数是53%．
分析：由图表数据可知：第1次加入60gBaCl₂溶液生成沉淀11.82g，说明60gBaCl₂溶液恰好生成碳酸钡沉淀11.82g，第2次加入19.7gBaCl₂溶液，生成沉淀的质量应该是11.82g×2=23.64g，而实际反应生成了19.7g沉淀，说明混合物中Na₂CO₃已反应完，BaCl₂溶液过量，说明碳酸钠最多生成19.7g碳酸钡，据碳酸钡的质量可计算出实际参加反应的BaCl₂的质量，碳酸钠的质量，进而计算出BaCl₂溶液的质量，碳酸钠的质量分数．
点评：本题考查了学生依据已知信息及图表数据分析解决问题的能力，解答时注意数据的规律性并能据反应原理正确分析判断．