Question

11．在一燒杯中盛有100gBaCl₂和HCl的混合溶液，向其中逐漸滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Na₂CO₃溶液，混合溶液的質(zhì)量與所滴入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量關(guān)系曲線如圖所示：
請根據(jù)題意回答問題：

（1）在實驗過程中，有氣體放出，還可以看到的明顯實驗現(xiàn)象是有白色沉淀生成．
（2）在實驗過程中放出氣體的總質(zhì)量為4.4 g．
（3）當(dāng)?shù)稳隢a₂CO₃溶液至圖中B點時，通過計算求此所得不飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（計算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）向盛有BaCl₂和HCl的混合溶液中滴加Na₂CO₃溶液時，碳酸鈉先與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，當(dāng)鹽酸反應(yīng)完后，再與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鋇沉淀；
（2）開始時是生成氣體的，由于加入的是碳酸鈉溶液，而生成的是二氧化碳?xì)怏w，兩者的質(zhì)量明顯是增加多，減少的少，所以曲線明顯上揚(yáng)．當(dāng)不再生成二氧化碳時，就生成碳酸鋇，由于碳酸鋇的質(zhì)量要多于碳酸鈉的，所以導(dǎo)致溶液的質(zhì)量增加減緩．從圖中曲線可看出，當(dāng)?shù)稳胩妓徕c106g時，鹽酸完全反應(yīng)，據(jù)此可根據(jù)滴入碳酸鈉質(zhì)量計算放出氣體質(zhì)量；
（3）從圖中曲線可看出，開始滴入106克的碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)，106克～212克之間滴入碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)；即與氯化鋇反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為212克-106克；
由化學(xué)方程式知，碳酸鈉和鹽酸、氯化鋇反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)均為氯化鈉，可根據(jù)化學(xué)方程式中參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量計算生成的氯化鈉質(zhì)量和碳酸鋇沉淀質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的物質(zhì)總質(zhì)量等于生成的物質(zhì)總質(zhì)量，最后所得不飽和溶液的質(zhì)量等于l00gBaCl₂和HCl的混合溶液，加上滴入的212gNa₂CO₃溶液，減去生成的氣體和沉淀的質(zhì)量，即可計算所得不飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，有氣體放出，與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鋇，即有白色沉淀產(chǎn)生；
（2）設(shè)實驗過程中放出的氣體總質(zhì)量為x，則
   Na₂CO₃ ～CO₂
   106      44
106g×10%    x
$\frac{106}{106g×10%}=\frac{44}{x}$
x=4.4g
（3）設(shè)實驗過程中產(chǎn)生氯化鈉質(zhì)量為y，產(chǎn)生碳酸鋇質(zhì)量為z，則
本關(guān)系是指整個過程的，不考慮是碳酸鈉與鹽酸還是和氯化鋇反應(yīng)，最終對應(yīng)的鈉都在氯化鈉中．
Na₂CO₃ ～2NaCl               
106        117                  
212g×10%   y   
$\frac{106}{212g×10%}=\frac{117}{y}$
y=23.4g  
后期的碳酸鈉中碳酸根轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀，所以對應(yīng)的碳酸鈉是106g溶液之后的部分．
     Na₂CO₃ ～BaCO₃
     106            197
（212g-106g）×10%   z
=106g×10%
$\frac{106}{106g×10%}=\frac{197}{z}$
z=19.7g
所得NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{23.4g}{100g+212g-19.7g-4.4g}$×100%=8.1%
答案：
（1）有白色沉淀生成；
（2）4.4克
（3）所得不飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是8.1%．

點評 本題考查根據(jù)圖象的有關(guān)化學(xué)方程式的計算，重在考查學(xué)生的識圖，碳酸鈉與兩種物質(zhì)都能發(fā)生反應(yīng)，而首先是與鹽酸反應(yīng)，其次與氯化鋇反應(yīng)．（3）小題結(jié)合化學(xué)方程式考查溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算，注意在計算溶液總質(zhì)量是要靈活運用質(zhì)量守恒定律，最后所得不飽和溶液的質(zhì)量等于l00gBaCl₂和HCl的混合溶液，加上滴入的212gNa₂CO₃溶液，減去生成的氣體和沉淀的質(zhì)量，不能多加或少減，此小題較難，學(xué)生容易出錯，平時要多注意訓(xùn)練．（3）小題在計算氯化鈉質(zhì)量時還可根據(jù)鈉元素質(zhì)量守恒，碳酸鈉中鈉元素全部轉(zhuǎn)移到氯化鈉中，據(jù)此可求出產(chǎn)生氯化鈉質(zhì)量．