Question

【題目】往100克含有鹽酸和氯化鈣的混合溶液中，加入21.2%的碳酸鈉溶液，所得溶液的pH變化與加入碳酸鈉溶液的質量關系如圖，試分析計算：

（1）c→d段溶液的pH大于7的原因是_____

（2）c點時溶液中溶質的質量分數(shù)是多少？_____（寫出計算過程，結果精確到0.1％）

Answer 1

【答案】碳酸鈉溶液顯堿性 15.6%

【解析】

鹽酸與氯化鈣的混合溶液中加入碳酸鈉溶液，鹽酸先與碳酸鈉反應，鹽酸被消耗，此時溶液pH增大，對應圖像中ab段，當鹽酸被全部消耗完畢后，碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，此時溶液為中性，對應bc段，當氯化鈣被消耗完畢后，碳酸鈉繼續(xù)加入，溶質變?yōu)榱颂妓徕c和氯化鈉，碳酸鈉溶液顯堿性，所以溶液pH＞7，對應圖中cd段。

（1）根據(jù)分析可知，c→d段溶液中溶質為碳酸鈉和氯化鈉，碳酸鈉溶液顯堿性，所以溶液pH＞7；

故答案為：碳酸鈉溶液顯堿性。

（2）鹽酸與碳酸鈉反應生成了氯化鈉、水和二氧化碳，氯化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氯化鈉，因此可以看出到c點時，溶質只有氯化鈉，且氯化鈉中的鈉都來自于碳酸鈉，因此根據(jù)鈉元素質量守恒，所以氯化鈉中鈉元素質量=碳酸鈉中鈉元素質量，設氯化鈉的質量為m，到c點時加入碳酸鈉的溶液質量為150g，含有碳酸鈉質量=150g×21.2%=31.8g，

m×氯化鈉中鈉元素質量分數(shù)=碳酸鈉質量×碳酸鈉中鈉元素質量分數(shù)

m=35.1g

鹽酸與碳酸鈉反應生成了二氧化碳，所以有氣體逸出，碳酸鈉與氯化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀，此時溶液質量應該減去生成二氧化碳的質量和碳酸鈣質量，所以設生成二氧化碳質量為x，生成碳酸鈣質量為y，根據(jù)題目信息可知，在鹽酸與碳酸鈉的反應中，消耗碳酸鈉消耗質量=50g×21.2%=10.6g，在碳酸鈉與氯化鈣反應中，消耗的碳酸鈉的質量=100g×21.2%=21.2g；

x=4.4g

，y=20g

所以在c點時溶液質量=100g+150g-4.4g-20g=225.6g，所以氯化鈉形成溶液的溶質質量分數(shù)就是氯化鈉的質量分數(shù)，

氯化鈉質量分數(shù)=

故答案為：15.6%。