Question

19．小亮同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中制取CO₂氣體后，對(duì)廢液進(jìn)行后續(xù)探究，他向101.2g的含CaCl₂和HCl的廢液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Na₂CO₃溶液．實(shí)驗(yàn)過程中加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與溶液的pH變化關(guān)系如圖1所示，加入Na₂CO₃溶液質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀或氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示．

（1）圖1中db段化學(xué)方程式為Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；K點(diǎn)表示的意義是碳酸鈉與氯化鈣、稀鹽酸完全反應(yīng)；
（2）圖2中，b=53，x=106；a時(shí)溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉、氯化鈣，c點(diǎn)時(shí)溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉．
（3）計(jì)算圖2中c點(diǎn)時(shí)溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出解題步驟）．

Answer 1

分析 根據(jù)向101.2g含CaCl₂和HCl的溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Na₂CO₃溶液時(shí)，碳酸鈉先和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，當(dāng)達(dá)到a點(diǎn)時(shí)，碳酸鈉和稀鹽酸完全反應(yīng)，生成2.2g二氧化碳，碳酸鈉再和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，生成碳酸鈣的質(zhì)量是5.0g；氯化鈣溶液顯中性，pH=7，稀鹽酸顯酸性，pH＜7進(jìn)行分析．

解答 解：（1）db段的反應(yīng)是碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，K點(diǎn)表示的意義是：碳酸鈉與氯化鈣、稀鹽酸完全反應(yīng)；
（2）設(shè)b點(diǎn)時(shí)消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
 106          117      44
  x            y      2.2g
$\frac{106}{x}$=$\frac{117}{y}$=$\frac{44}{2.2g}$
x=5.3g
y=5.85g
圖1中b點(diǎn)消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為：$\frac{5.3g}{10%}$=53g，
設(shè)與氯化鈣反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為m，生成氯化鈉的質(zhì)量為n
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl，
 106          100      117
  m           5.0g      n
$\frac{106}{m}$=$\frac{100}{5g}$=$\frac{117}{n}$
 m=5.3g
 n=5.85g
所以參加反應(yīng)的碳酸鈉溶液質(zhì)量為：$\frac{5.3g}{10%}$=53g，所以x=106g；
a時(shí)溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉、氯化鈣，c點(diǎn)時(shí)溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉；
（3）濾液質(zhì)量為：101.2g+53g+53g-2.2g-5.0g=200g，
濾液中的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5.85g×2}{200g}$×100%=5.85%．
故答案為：（1）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，碳酸鈉與氯化鈣、稀鹽酸完全反應(yīng)；
（2）53g，106g；氯化鈉、氯化鈣，氯化鈉；
（3）5.85%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，難度較大，需要認(rèn)真分析反應(yīng)原理，然后依據(jù)題中的數(shù)據(jù)減小計(jì)算，注意計(jì)算的準(zhǔn)確性和規(guī)范性．