Question

【題目】某化學興趣小組的同學對石灰石與稀鹽酸反應后的廢液成分進行研究。取廢液100g，逐滴滴加10.6%的碳酸鈉溶液。用pH傳感器測得廢液的pH隨所加入碳酸鈉溶液的質(zhì)量的變化曲線如圖所示�；卮鹣铝袉栴}：

（1）廢液中含有的溶質(zhì)有___________（填化學式）。

（2）CD段溶液pH>7的原因是__________；計算廢液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)_______。（寫出計算過程）。

（3）計算充分反應至C點時所得溶液的質(zhì)量為______________。

Answer 1

【答案】CaCl2、HCl 溶液中含有碳酸鈉且碳酸鈉溶液顯堿性 1.11%（詳見解析) 128.12g

【解析】

根據(jù)PH變化可分析反應后溶液的溶質(zhì)還有過量的鹽酸和鹽酸先與碳酸鈉反應，后與氯化鈣反應。

（1）石灰石與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，因此溶液中的溶質(zhì)含有氯化鈣，從圖中分析，溶液呈酸性，因此溶液中還有剩余的鹽酸，因此廢液中含有的溶質(zhì)為氯化鈣和氯化氫，化學式為：CaCl2、HCl。

（2）A~B段表示碳酸鈉與稀鹽酸反應，pH由小變大，B~C段表示碳酸鈉與氯化鈣反應，pH不變，C~D表示碳酸鈉過量，碳酸鈉溶液顯堿性，因此pH增加；由圖分析與氯化鈣反應消耗10g碳酸鈉溶液，因此CaCl2反應的碳酸鈉的質(zhì)量為10g×10.6%=1.06g，由反應方程式可計算氯化鈣的質(zhì)量；

設(shè)100g廢液中CaCl2的質(zhì)量為x，

x=1.11g

廢液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)為

答：100g廢液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)為1.11%。

（3）充分反應至C點時所得溶液的質(zhì)量為原來廢液100g，加上A~C參加反應的碳酸鈉30g，減去A~B反生成的氣體和B~C段生成的沉淀；A~B段表示碳酸鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；從圖中分析消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為20g，因此稀鹽酸反應的碳酸鈉的質(zhì)量為20g×10.6%=2.18g；

設(shè)生成的二氧化碳質(zhì)量為x，

x=0.88g

答：生成的二氧化碳質(zhì)量為0.88g。

B~C段表示碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；由圖分析與氯化鈣反應消耗10g碳酸鈉溶液，因此CaCl2反應的碳酸鈉的質(zhì)量為10g×10.6%=1.06g；

設(shè)生成碳酸鈣的質(zhì)量為y，

y=1.0g

答：生成的碳酸鈣質(zhì)量為1.0g。

因此充分反應至C點時所得溶液的質(zhì)量為：100g+30g-0.88g-1.0g=128.12g。