Question

劉明用石灰石（雜質不與酸反應，也不溶于水）和稀鹽酸反應制取二氧化碳，在準備將反應后的廢液倒進廢液缸時，發現實驗桌上有一瓶未知質量分數的Na₂CO₃溶液，他決定利用該廢液，測定Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數．他將廢液過濾，然后向廢液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的質量與生成沉淀質量的關系如下圖所示．
（1）在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有生成沉淀，說明濾液中的溶質除含有CaCl₂外，還含有

 

；
（2）計算Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數．（計算結果精確到0.1%）

 

（3）完全反應后溶液中溶質的質量．

 

．

Answer 1

分析：（1）由圖象可知，在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有發現生成沉淀，這說明Na₂CO₃溶液在與廢液中的其它成分發生反應，根據形成廢液的化學反應考慮；
（2）由圖示可知，完全反應時生成沉淀的質量為5g，加入碳酸鈉的質量為30g；和氯化鈣溶液反應的碳酸鈉的質量為20g．
根據碳酸鈉與氯化鈣反應的化學方程式和生成沉淀的質量，列出比例式，就可計算出與氯化鈣反應的碳酸鈉的質量，然后根據溶質質量分數=

溶質質量

溶液質量

×100%計算即可．
（3）反應后溶質來源有兩部分，一是和鹽酸反應生成的氯化鈉，二是和氯化鈣生成的氯化鈉．

解答：解：（1）因為廢液是碳酸鈣與鹽酸反應后的廢液，說明其中還有未完全反應的鹽酸在與Na₂CO₃溶液反應，故答案為：HCl．
（2）解：分析圖意，（30g-10g）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，生成NaCl的質量為y
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106          100     117
 x           5g       y

106

x

=

100

5g

=

117

y

解之得：x=5.3g；y=5.85g
所以碳酸鈉溶液溶質的質量分數=

5.3g

20g

×100%=26.5%
故答案為：26.5%
（3）設：和10gNa₂CO₃溶液反應生成的NaCl質量為z．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         117
10g×26.5%  z

106

10g×26.5%

=

117

z

解之得：z=2.92g
所以溶質NaCl的質量=5.85g+2.92g=8.77g
故答案為：8.77克．

點評：本題是一道混合物計算題，解題關鍵是要分析不同成分參與的反應及對應的數據，其次在利用化學方程式進行計算時要注意解題步驟的規范性．