Question

某班同學(xué)在做完“二氧化碳的制取和性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)后，廢液缸中盛有大量的鹽酸與氯化鈣的混合溶液（不考慮其它雜質(zhì)）．為了對(duì)廢液進(jìn)行處理，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：取廢液缸上層清液20.0g于燒杯中，逐滴滴入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.3%的碳酸鈉溶液直至過量，滴入碳酸鈉溶液的質(zhì)量與生成沉淀的質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）當(dāng)加入碳酸鈉溶液20.0g時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為

CaCl₂和NaCl

；
（2）當(dāng)廢液中鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，生成的二氧化碳的質(zhì)量為

0.44g

；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)際參加反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為

40.0g

；
（4）當(dāng)廢液中兩種物質(zhì)剛好消耗完畢時(shí)，所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

4.0%

．（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析：（1）產(chǎn)生沉淀前消耗20.0g碳酸鈉溶液，這是與廢液中鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量，鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；故當(dāng)加入碳酸鈉溶液20.0g時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為反應(yīng)后的物質(zhì)和溶液中未反應(yīng)的物質(zhì)；
（2）產(chǎn)生沉淀前消耗20.0g碳酸鈉溶液，這是與廢液中鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量，由于鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)二者反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出生成氯化鈉和二氧化碳的質(zhì)量．
（3）由沉淀質(zhì)量碳酸鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出與氯化鈣反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量
和生成氯化鈉的質(zhì)量．兩部分碳酸鈉溶液合起來就是實(shí)際參加反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量．
（4）由兩種反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量和除以所得溶液的質(zhì)量就得到所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；故當(dāng)加入碳酸鈉溶液20.0g時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為反應(yīng)生成的氯化鈉和溶液中未反應(yīng)的物質(zhì)氯化鈣；
（2）設(shè)與鹽酸反應(yīng)時(shí)，生成氯化鈉的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為y．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106           117  44
20.0g×5.3%    x   y

106

20.0g×5.3%

=

117

x

=

44

y

x=1.17g，y=0.44g
（3）設(shè)與氯化鈣反應(yīng)時(shí)，需要碳酸鈉溶液的質(zhì)量為z，生成氯化鈉的質(zhì)量為w．
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106           100      117
z?5.3%        1g        w

106

z×5.3%

=

100

1g

=

117

w

z=20.0g，w=1.17g
實(shí)際參加反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為
20.0g+20.0g=40.0g
（4）所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

1.17g+1.17g

20.0g+40.0g-1g-0.44g

×100%≈4.0%
故答案為：（1）CaCl₂和Na Cl；（2）0.44g；（3）40.0g；（4）4.0%

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，增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，考查了學(xué)生整合知識(shí)的能力，難度較大．