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

HCl

；                     
（2）求Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數．（計算結果精確到0.1%）
（3）求題（1）濾液中還含有溶質的質量．

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25g；和氯化鈣溶液反應的碳酸鈉的質量為25g-5g=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的公式進行計算；
（3）根據題意（1）濾液中還含有溶質是HCl，與5克的碳酸鈉溶液反應，根據反應的方程式，由碳酸鈉的質量可求出還含有溶質的質量．

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；
（2）由題意可知，（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

   x=5.3g；
所以碳酸鈉溶液溶質的質量分數=

5.3g

20g

×100%=26.5%
（3）5gNa₂CO₃溶液中碳酸鈉的質量為：5g×26.5%=1.325g
設（1）濾液中還含有溶質的質量為z．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73
1.325g   z

106

73

=

1.325g

z

  z=0.9g
故答為：（1）濾液中的溶質除含有CaCl₂外，還含有HCl； （2）Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數為26.5%；（3）題（1）濾液中還含有溶質的質量為0.9g．

點評：根據反應的化學方程式能表示反應中各物質的質量關系，由反應中某物質的質量可計算出反應中其它物質的質量．