Question

（2009?昌平區(qū)一模）我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做完“二氧化碳的制取”實(shí)驗(yàn)后，將廢液倒入桶中收集了大量的混合溶液（考慮固體雜質(zhì)）．為避免污染環(huán)境，化學(xué)興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn)：
取廢液桶上層清液共59.4kg，向其中加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的碳酸鈉溶液．所得溶液pH與加入的碳酸鈉溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示：

小資料： 氯化鈣溶液的PH為7， NaCO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓

（1）通過圖分析，桶中的廢液里含有的溶質(zhì)是．
（2）通過圖可知，當(dāng)碳酸鈉溶液質(zhì)量加到kg時(shí)，廢液恰好處理完．
（3）圖中標(biāo)示a點(diǎn)的含義．
（4）最終所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量為．

Answer 1

【答案】分析：碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣溶于水，根據(jù)圖象中的PH判斷溶液中的溶質(zhì)，加入碳酸鈉分析反應(yīng)的先后順序，再結(jié)合圖象進(jìn)行計(jì)算．
解答：解：（1）由圖象可看出，反應(yīng)后的廢液中pH小于7，故鹽酸有剩余，因此桶中廢液的溶質(zhì)為HCl和生成的CaCl₂，
（2）在廢液中加入碳酸鈉，先與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，然后碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，因?yàn)榧仁瓜扰c氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，接著碳酸鈣就被鹽酸溶解了；隨著碳酸鈉的不斷滴加，PH不斷升高，當(dāng)鹽酸恰好完全反應(yīng)完時(shí)pH等于7，之后碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)，pH不變，當(dāng)氯化鈣反應(yīng)完，碳酸鈉有剩余時(shí)pH大于7，故圖象的三段分別表示碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)，碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)，碳酸鈉剩余．由圖中數(shù)據(jù)可知當(dāng)碳酸鈉溶液質(zhì)量加到75kg時(shí)，廢液恰好處理完．
（3）圖中標(biāo)示a點(diǎn)的含義a點(diǎn)是碳酸鈉與鹽酸恰好完全反應(yīng)，pH等于7，溶液顯中性．
（4）根據(jù)題意寫出化學(xué)方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl根據(jù)反應(yīng)前后元素質(zhì)量不變可看出參加反應(yīng)的碳酸鈉中的鈉元素全部生成了氯化鈉，可找出碳酸鈉與氯化鈉的關(guān)系式，根據(jù)關(guān)系式可求出氯化鈉的質(zhì)量．
設(shè)氯化鈉的質(zhì)量為x
由化學(xué)方程式
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．
可得關(guān)系式：Na₂CO_3～2NaCl
             106         117
             75g×21.2%   x
              =
              x=17.55g
故答案為：
（1）HCl和CaCl₂ ．
（2）75
（3）a點(diǎn)是碳酸鈉與鹽酸恰好完全反應(yīng)，pH等于7，溶液顯中性．
（4）11.7 kg+5.85kg=17.6 kg．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)健是結(jié)合題意分析圖象的三段表示的意義．利用元素質(zhì)量守恒法解題比根據(jù)化學(xué)方程式更簡(jiǎn)單．