Question

19．小亮同學在實驗室中制取CO₂氣體后，對廢液進行后續(xù)探究，他向101.2g的含CaCl₂和HCl的廢液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的Na₂CO₃溶液．實驗過程中加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與溶液的pH變化關(guān)系如圖1所示，加入Na₂CO₃溶液質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀或氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示．

（1）圖1中db段化學方程式為Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；K點表示的意義是碳酸鈉與氯化鈣、稀鹽酸完全反應(yīng)；
（2）圖2中，b=53，x=106；a時溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉、氯化鈣，c點時溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉．
（3）計算圖2中c點時溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)（寫出解題步驟）．

Answer 1

分析 根據(jù)向101.2g含CaCl₂和HCl的溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的Na₂CO₃溶液時，碳酸鈉先和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，當達到a點時，碳酸鈉和稀鹽酸完全反應(yīng)，生成2.2g二氧化碳，碳酸鈉再和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，生成碳酸鈣的質(zhì)量是5.0g；氯化鈣溶液顯中性，pH=7，稀鹽酸顯酸性，pH＜7進行分析．

解答 解：（1）db段的反應(yīng)是碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，K點表示的意義是：碳酸鈉與氯化鈣、稀鹽酸完全反應(yīng)；
（2）設(shè)b點時消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
 106          117      44
  x            y      2.2g
$\frac{106}{x}$=$\frac{117}{y}$=$\frac{44}{2.2g}$
x=5.3g
y=5.85g
圖1中b點消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為：$\frac{5.3g}{10%}$=53g，
設(shè)與氯化鈣反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為m，生成氯化鈉的質(zhì)量為n
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl，
 106          100      117
  m           5.0g      n
$\frac{106}{m}$=$\frac{100}{5g}$=$\frac{117}{n}$
 m=5.3g
 n=5.85g
所以參加反應(yīng)的碳酸鈉溶液質(zhì)量為：$\frac{5.3g}{10%}$=53g，所以x=106g；
a時溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉、氯化鈣，c點時溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉；
（3）濾液質(zhì)量為：101.2g+53g+53g-2.2g-5.0g=200g，
濾液中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{5.85g×2}{200g}$×100%=5.85%．
故答案為：（1）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，碳酸鈉與氯化鈣、稀鹽酸完全反應(yīng)；
（2）53g，106g；氯化鈉、氯化鈣，氯化鈉；
（3）5.85%．

點評 本題主要考查了化學方程式的計算，難度較大，需要認真分析反應(yīng)原理，然后依據(jù)題中的數(shù)據(jù)減小計算，注意計算的準確性和規(guī)范性．