Question

20．同學(xué)們做甲、乙兩個中和反應(yīng)實驗的探究（如圖1）．

（1）甲實驗恰好中和，則該溶液中的溶質(zhì)是CaCl₂�。ㄌ罨瘜W(xué)式）．
（2）取乙反應(yīng)后的溶液60.0g，滴加質(zhì)量分數(shù)26.5%的Na₂CO₃溶液，如圖丙，溶液pH的變化如圖2，則與CaCl₂反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為40g；請計算該溶液中CaCl₂的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)18.5%（寫出計算過程，精確到0.1%）．
（3）根據(jù)計算所得數(shù)據(jù)在圖3中畫出產(chǎn)生沉淀的曲線．
（4）乙組的中和反應(yīng)實驗設(shè)計存在的不足是無法驗證是否恰好中和．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鹽酸和氫氧化鈣的反應(yīng)進行分析；
（2）反應(yīng)后的溶液是氯化鈣溶液，和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式進行分析計算；
（3）根據(jù)計算數(shù)據(jù)繪制曲線圖即可；
（4）乙組的中和反應(yīng)試驗中沒有加酚酞試液，無法驗證是否恰好中和．

解答 解：（1）鹽酸和氫氧化鈣的反應(yīng)生成氯化鈣和水，恰好中和后，溶液中的溶質(zhì)只有氯化鈣；
（2）由圖可知，碳酸鈉溶液的量到70g時，反應(yīng)正好完成；氯化鈣和碳酸鈉的反應(yīng)生成碳酸鈣和水，據(jù)題意，設(shè)參加反應(yīng)的CaCl₂的質(zhì)量為 x，則
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl    
111     106
 x     40g×26.5%
$\frac{111}{x}$=$\frac{106}{40g×26.5%}$
x=11.1g
該CaCl₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{11.1g}{60g}$×100%=18.5%；
（3）由圖丁可知乙反應(yīng)后的溶液pH＜7，說明溶液中仍有稀鹽酸，直到滴加的Na₂CO₃溶液達到30.0g，稀鹽酸被完全反應(yīng)掉，Na₂CO₃溶液開始與CaCl₂溶液反應(yīng)，當?shù)渭覰a₂CO₃溶液到70.0g時，CaCl₂溶液被完全反應(yīng)掉．
設(shè)滴加質(zhì)量分數(shù)26.5%的Na₂CO₃溶液70g時（此時與CaCl₂溶液反應(yīng)的Na₂CO₃溶液質(zhì)量為40g），生成沉淀的質(zhì)量為y，則
    CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl    
          106     100    
      40g×26.5%   y
$\frac{106}{40g×26.5%}$=$\frac{100}{y}$
y=10.0g．

（4）乙組的中和反應(yīng)試驗中沒有加酚酞試液，無法驗證是否恰好中和．
故答案為：（1）CaCl₂；
（2）40，18.5%；
（3）

（4）無法驗證是否恰好中和．

點評 本題是一種綜合性的題型，將溶液、化學(xué)反應(yīng)和圖象融合在一起，有一定的難度，要求比較高．通常學(xué)生在計算時常常會忽視了實際參加反應(yīng)的是溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，而往往會把數(shù)據(jù)直接代入化學(xué)方程式進行計算．這就要求學(xué)生足夠細心、會分析、且條理分明．