Question

做完“二氧化碳的制取和性質”實驗后，廢液桶中有大量的鹽酸與氯化鈣的混合溶液（不考慮其他雜質）．為避免污染環境并回收利用廢液，同學們決定利用該廢液，測定一種Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數，于是向廢液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的質量與生成沉淀質量的關系如右圖所示．
（1）在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有發現沉淀生成，說明濾液中的溶質除含有CaCl₂外，還含有其它溶質，請寫出它的名稱或化學式．
（2）計算Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數．（計算結果精確到0.1%）

Answer 1

分析：（1）根據已知條件可知，開始時沒有發現沉淀生成，說明濾液中除了CaCl₂還有其它物質，由第一個實驗可以推斷，這種物質是稀鹽酸，可以據此解答；
（2）分析圖意可知，有20gNa₂CO₃溶液與氯化鈣溶液全部反應，生成5g碳酸鈣沉淀，根據反應的化學方程式，得出各物質之間的質量比，列出比例式，就可計算出20gNa₂CO₃溶液中溶質的質量，然后根據溶質的質量分數公式計算即可．

解答：解：（1）開始時沒有發現沉淀生成，說明Na₂CO₃溶液沒有和CaCl₂溶液反應，根據題意可以知道廢液中還含有沒有反應的稀鹽酸，即濾液中所含溶質除了含有CaCl₂外，還有HCl；
（2）分析圖意，（25g-5g）Na₂CO₃溶液與氯化鈣溶液全部反應，生成5g碳酸鈣沉淀，
設20gNa₂CO₃溶液中溶質的質量為x，
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106          100
x             5g

106

100

=

x

5g

，
解之得：x=5.3g，
則該Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數為：

5.3g

25g-5g

×100%=26.5%．
答：Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數為26.5%．
故答案為：（1）HCl或氯化氫；（2）26.5%．

點評：本題主要考查學生運用化學方程式和溶質質量分數公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．