Question

劉明用石灰石（雜質不與酸反應，也不溶于水）和稀鹽酸反應制取二氧化碳，在準備將反應后的廢液倒進廢液缸時，發(fā)現(xiàn)實驗桌上有一瓶未知質量分數(shù)的Na₂CO₃溶液，他決定利用該廢液，測定Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數(shù)．他將廢液過濾，然后向廢液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的質量與生成沉淀質量的關系如圖所示，待完全反應時消耗濾液15g．
（1）在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有發(fā)現(xiàn)沉淀生成，說明濾液中的溶質除含有CaCl₂外，還含有

 

；
（2）計算Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數(shù)．（計算結果精確到0.1%）
（3）計算濾液中各成分的質量．（計算結果保留2位小數(shù)）

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算,有關溶質質量分數(shù)的簡單計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，向濾液中加入碳酸鈉溶液時，開始時沒有發(fā)現(xiàn)沉淀生成，是因為濾液中含有氯化氫，碳酸鈉先和氯化氫反應，當氯化氫耗盡后，碳酸鈉再和氯化鈣反應；
（2）已知生成沉淀的質量、消耗碳酸鈉溶液的質量，可以計算溶質碳酸鈉的質量，進一步可以計算碳酸鈉溶液中溶質的質量分數(shù)；
（3）根據(jù)碳酸鈉溶液的質量、質量分數(shù)、可以計算濾液中氯化氫的質量，根據(jù)沉淀質量可以計算濾液中氯化鈣的質量，進一步可以計算濾液中水的質量．

解答：解：（1）在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有發(fā)現(xiàn)沉淀生成，說明濾液中含有氯化氫，當氯化氫和碳酸鈉完全反應后，碳酸鈉再和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉．
故填：HCl．
（2）解：設：20gNa₂CO₃溶液中溶質的質量為x，15g濾液中氯化鈣的質量為z，
分析圖意，（25g-5g）gNa₂CO₃溶液與氯化鈣溶液全部反應，生成5g碳酸鈣沉淀，
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl，
 106   111    100
  x     z      5g

106

x

=

111

z

=

100

5g

，
x=5.3g，z=5.55g，
該Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數(shù)為：

5.3g

20g

×100%=26.5%，
答：Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數(shù)為26.5%．
（3）設：15g濾液中氯化氫的質量為y，
2HCl+Na₂CO₃═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
 73   106
 y   5g×26.5%

73

106

=

y

5g×26.5%

，
y=0.91g，
則濾液中水的質量為：15g-5.55g-0.91g=8.54g，
答：15g濾液中，氯化氫的質量為0.91g，氯化鈣的質量為5.55g，水的質量為8.54g．

點評：本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準確性．