Question

15．實(shí)騎室用大埋石和稀鹽酸制取二氧化碳，反應(yīng)結(jié)束后過慮得一無色溶液，為了研究所得溶液的成分，某小組同學(xué)取該溶液57.2g，向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%的碳酸鈉溶液，并測得反應(yīng)過程中的pH變化，繪制如圖1．請回答：
（1）寫出A-B過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）B-C過程的pH=7；
（3）B-C過程中與碳酸鈉反應(yīng)的物質(zhì)（x）的比例為$\frac{106}{50g×10.6%}$=$\frac{111}{x}$；
（4）C點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.8%；
（5）請繪制出在加入碳酸鈉的過程中產(chǎn)生沉淀的變化曲線圖（如圖2）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)A-B過程中溶液的pH值逐漸上升，所以發(fā)生的反應(yīng)鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)B-C過程的反應(yīng)是碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣，溶液pH值不會(huì)改變，始終等于7進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，依據(jù)碳酸鈉的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算；
（4）根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)也生成了氯化鈉，依據(jù)元素守恒計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量，依據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算溶液的中了，然后計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)計(jì)算與氯化鈣反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量和生成沉淀的質(zhì)量，然后進(jìn)行作圖．

解答 解：（1）A-B過程中溶液的pH值逐漸上升，所以發(fā)生的反應(yīng)鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）B-C過程的反應(yīng)是碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣，溶液pH值不會(huì)改變，始終等于7；
（3）設(shè)參加反應(yīng)的氯化鈣的質(zhì)量為x，生成碳酸鈣沉淀質(zhì)量為y，生成氯化鈉質(zhì)量為z
    Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
     106    111   100     117
50g×10.6%   x     y       z
$\frac{106}{50g×10.6%}$=$\frac{111}{x}$=$\frac{100}{y}$=$\frac{117}{z}$     
  x=5.55g
  y=5g 
  z=5.85g
（4）設(shè)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量為m，生成氯化鈉質(zhì)量為n
     Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
      106        117       44
  50g×10.6%      n         m
    $\frac{106}{50g×10.6%}$=$\frac{117}{n}$=$\frac{44}{m}$
     m=2.2g
     n=5.85g
所以C點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{5.85g+5.85g}{57.2g+100g-2.2g-5g}$×100%=7.8%；
（5）通過分析可知，碳酸鈉先于鹽酸反應(yīng)，然后再與氯化鈣反應(yīng)，當(dāng)加入碳酸鈉的質(zhì)量大于50g時(shí)，開始生成碳酸鈣沉淀，加入碳酸鈉的質(zhì)量為100g時(shí)，沉淀的質(zhì)量達(dá)到了最大值5g，所以圖象為

故答案為：（1）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）7；
（3）$\frac{106}{50g×10.6%}$=$\frac{111}{x}$；
（4）7.8%；
（5）
．

點(diǎn)評 本題主要考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準(zhǔn)確性．