Question

为测定某Na₂CO₃样品（混有NaCl）中Na₂CO₃的质量分数．甲乙两同学分别设计了以下方案：
甲同学的方案：称取样品11.8g，于烧杯中加50g水溶解后，再向其中加入50gCaCl₂溶液，恰好完全反应后，过滤，得滤液质量为101.8g，通过计算确定样品中Na₂CO₃的质量分数为a%．
乙同学的方案：称取样品11.8g，于烧杯中加水50g水溶解后，再向其中加入50g稀盐酸，恰好完全反应后，得溶液质量为107.4g，通过计算确定样品中Na₂CO₃的质量分数为b%．
问：（1）a与b的大小关系为：______．
（2）请你计算确定a%（或b%）的值．
（3）将甲乙两同学各自反应后所得的溶液混合，将混合后的溶液蒸发9.2g水，此时溶液中溶质的质量分数为多少？

Answer

（1）根据甲、乙方案的原理进行分析判断．
（2）根据反应的化学方程式，由生成沉淀碳酸钙的质量计算样品中碳酸钠质量，进而计算出碳酸钠的质量分数．
（3）根据上一问中计算的碳酸钠的质量，由碳酸钠与盐酸反应的化学方程式计算所需要盐酸的质量．
【解析】
（1）甲同学的方案是利用碳酸钠与氯化钙反应计算确定样品中Na2CO3的质量分数，乙同学的方案是利用碳酸钠与稀盐酸的反应计算确定样品中Na2CO3的质量分数，两种方案都是利用质量守恒定律计算出生成沉淀或气体的质量，进而计算出样品中碳酸钠的质量，故a与b的大小关系是a=b．
依题意知：生成沉淀CaCO3的质量为11.8g+50g+50g-101.8g=10g 
设生成NaCl的质量为x，
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106           100      117
11.8g×a%     10g       x
（2）   a%≈89.8%  
（3）       x=11.7g   
混合后的溶液中溶质NaCl的质量为11.7g×2=23.4g，将混合溶液蒸发9.2g水后所得溶液质量为：101.8g+107.4g-9.2g=200g，
故所求溶液的溶质的质量分数为：×100%=11.7%．
答：所求溶液的溶质的质量分数为11.7%．