Question

某班同學在做完“二氧化碳的制取和性質(zhì)”實驗后，廢液缸中盛有大量的鹽酸與氯化鈣的混合溶液（不考慮其它雜質(zhì)）．為了對廢液進行處理，某同學做了如下實驗：取廢液缸上層清液20.0g于燒杯中，逐滴滴入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為5.3%的碳酸鈉溶液直至過量，滴入碳酸鈉溶液的質(zhì)量與生成沉淀的質(zhì)量的變化關系如圖所示．
請回答下列問題：
（1）當加入碳酸鈉溶液20.0g時，溶液中的溶質(zhì)為

CaCl₂和NaCl

；
（2）當廢液中鹽酸完全反應時，生成的二氧化碳的質(zhì)量為

0.44g

；
（3）實驗過程中實際參加反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為

40.0g

；
（4）當廢液中兩種物質(zhì)剛好消耗完畢時，所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為

4.0%

．（計算結果精確到0.1%）

Answer 1

分析：（1）產(chǎn)生沉淀前消耗20.0g碳酸鈉溶液，這是與廢液中鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量，鹽酸與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；故當加入碳酸鈉溶液20.0g時，溶液中的溶質(zhì)為反應后的物質(zhì)和溶液中未反應的物質(zhì)；
（2）產(chǎn)生沉淀前消耗20.0g碳酸鈉溶液，這是與廢液中鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量，由于鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)二者反應的化學方程式可以計算出生成氯化鈉和二氧化碳的質(zhì)量．
（3）由沉淀質(zhì)量碳酸鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣反應的化學方程式可以計算出與氯化鈣反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量
和生成氯化鈉的質(zhì)量．兩部分碳酸鈉溶液合起來就是實際參加反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量．
（4）由兩種反應生成的氯化鈉的質(zhì)量和除以所得溶液的質(zhì)量就得到所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）鹽酸與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；故當加入碳酸鈉溶液20.0g時，溶液中的溶質(zhì)為反應生成的氯化鈉和溶液中未反應的物質(zhì)氯化鈣；
（2）設與鹽酸反應時，生成氯化鈉的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為y．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106           117  44
20.0g×5.3%    x   y

106

20.0g×5.3%

=

117

x

=

44

y

x=1.17g，y=0.44g
（3）設與氯化鈣反應時，需要碳酸鈉溶液的質(zhì)量為z，生成氯化鈉的質(zhì)量為w．
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106           100      117
z?5.3%        1g        w

106

z×5.3%

=

100

1g

=

117

w

z=20.0g，w=1.17g
實際參加反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為
20.0g+20.0g=40.0g
（4）所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為

1.17g+1.17g

20.0g+40.0g-1g-0.44g

×100%≈4.0%
故答案為：（1）CaCl₂和Na Cl；（2）0.44g；（3）40.0g；（4）4.0%

點評：本題主要考查含雜質(zhì)物質(zhì)的化學方程式計算和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算，增加了學生分析問題的思維跨度，考查了學生整合知識的能力，難度較大．