Question

18．王林至鐵山港高速公路于2013年4月3日正式通車，石灰石是主要修路材料之一．某興趣小組用修路材料石灰石（雜質(zhì)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(fā)現(xiàn)實驗桌上有一瓶未知質(zhì)量分數(shù)的Na₂CO₃溶液，他們決定利用該廢液，測定Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．他們將廢液過濾，然后向廢液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)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(fā)現(xiàn)沉淀生成，說明濾液中的溶質(zhì)除含有CaCl₂外，還含有HCl．
（2）計算Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)和a點時溶液中溶質(zhì)質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物可以知道，若鹽酸過量也可能有鹽酸，可根據(jù)圖中所給信息進行分析．
（2）分析圖中碳酸鈉溶液質(zhì)量從5g到25g的變化，由圖可看出20g碳酸鈉溶液和廢液反應生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量為5g．所以可由碳酸鈣的質(zhì)量，根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣反應的化學方程式求出碳酸鈉的質(zhì)量，進而求出其質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）濾液和碳酸鈉溶液反應開始沒有沉淀生成，所以可得出廢液中還有過量的鹽酸；故填：HCl；
（2）解：由圖象可知，（25 g-5 g）Na₂CO₃溶液與氯化鈣溶液全部反應，生成5g碳酸鈣沉淀；
設20 g Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106                   100
x                       5g
$\frac{106}{x}=\frac{100}{5g}$
解得：x=5.3 g
該Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{5.3g}{25g-5g}×100%$=26.5%
根據(jù)碳酸鈉與鹽酸、氯化鈣完全反應都生成氯化鈉，設生成氯化鈉的質(zhì)量為y
Na₂CO₃ ～2NaCl
106                 117
25g×26.5%           y
$\frac{106}{25g×26.5%}=\frac{117}{y}$
y=7.3g
答：這瓶Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為26.5%，a點時溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為7.3g．

點評 解答本題的關鍵是要分析圖表的數(shù)據(jù)對應的反應，在計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)時要主要數(shù)據(jù)的對應性，如所求碳酸鈉的質(zhì)量是通過20g碳酸鈉溶液求出的，不是25g溶液．