Question

10．某實驗小組為探究酸的化學(xué)性質(zhì)，由甲、乙同學(xué)設(shè)計并完成了如圖所示的實驗．

（1）甲同學(xué)實驗中所發(fā)生的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O．
【查閱資料】CaCl₂、NaCl的溶液呈中性，Na₂CO₃溶液呈堿（填“酸”或“堿”）性．
【實驗探究一】確定甲、乙同學(xué)上述實驗后所得溶液中的溶質(zhì)．
（2）取甲所得溶液少許，加入石蕊試液，溶液顯紅色，甲所得溶液中一定含有的溶質(zhì)是CaCl₂和HCl（寫化學(xué)式）．
（3）取乙所得溶液少許，加入酚酞試液，溶液顯紅色，乙所得溶液中一定含有的溶質(zhì)是NaCl和Na₂CO₃（寫化學(xué)式）．
【實驗探究二】
（4）甲、乙同學(xué)把上述實驗所得溶液倒入同一廢液缸中，觀察到廢液缸中產(chǎn)生少量氣泡，最終有白色沉淀生成，該白色沉淀是CaCO₃（寫化學(xué)式）．
【討論交流】丙同學(xué)提出：若將上述廢缸中物質(zhì)取出，過濾，所得濾液中含有哪些物質(zhì)呢？經(jīng)過討論大家一致認(rèn)為：一定含有NaCl，可能含有CaCl₂、鹽酸和Na₂CO₃中的部分物質(zhì)．
【實驗探究三】取少量濾液于試管中，滴加過量的稀硝酸，可觀察到有大量氣泡產(chǎn)生．
【歸納總結(jié)】該濾液中含有的溶質(zhì)是氯化鈉和Na₂CO₃（寫化學(xué)式）．
【探索與拓展】有一份由Na₂SO₄、NaCl兩種物質(zhì)組成的固體樣品．為確定其組成，上述小組同學(xué)將樣品全部溶于蒸餾水中制成119.3g溶液，再往其中加入104gBaCl₂溶液，兩者恰好完全反應(yīng)．過濾，得到23.3g白色沉淀和一定質(zhì)量的濾液．經(jīng)測定，該濾液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%．試計算：（均需計算過程）
（5）所用BaCl₂的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（6）所用樣品的質(zhì)量．

Answer 1

分析 根據(jù)甲同學(xué)實驗和實驗現(xiàn)象解答各溶質(zhì)的成分．
根據(jù)沉淀的量求出硫酸鈉的質(zhì)量，然后求出生成氯化鈉的質(zhì)量，再根據(jù)所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出原固體混合物中NaCl的質(zhì)量進(jìn)而求出原固體混合物中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）甲同學(xué)實驗是氫氧化鈣與稀鹽酸的反應(yīng)；Na₂CO₃溶液顯堿性；
（2）取甲所得溶液少許，加入石蕊試液，溶液顯紅色，說明溶液顯酸性，所以甲所得溶液中一定含有的溶質(zhì)CaCl₂和HCl；
（3）取乙所得溶液少許，加入酚酞試液，溶液顯紅色，說明溶液顯堿性，所以乙所得溶液中一定含有的溶質(zhì)NaCl和Na₂CO₃；
（4）甲、乙同學(xué)把上述實驗所得溶液倒入同一廢液缸中，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl，所以白色沉淀是CaCO₃；
【歸納總結(jié)】取少量濾液于試管中，滴加過量的稀硝酸，可觀察到有大量氣泡產(chǎn)生，說明有碳酸鈉，該濾液中含有的溶質(zhì)是氯化鈉和碳酸鈉．
解：設(shè)所用BaCl₂的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x，設(shè)原混合物中硫酸鈉的質(zhì)量為z，生成氯化鈉的質(zhì)量為y．
Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl
 142   208   233      117  
  z     x    23.3g     y 
$\frac{208}{x}=\frac{233}{23.3g}$
x=20.8g         
$\frac{233}{23.3g}=\frac{117}{y}$
y=11.7g
$\frac{233}{23.3g}=\frac{142}{z}$
z=14.2g
（5）所用BaCl₂的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{20.8g}{104g}×100%$=20%；
（6）假設(shè)樣品的質(zhì)量為W，則$\frac{W-14.2g+11.7g}{119.3g+104g-23.3g}$×100%=9%
所以W=20.5g
故答案為：（1）Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；堿性；（2）CaCl₂和HCl；
（3）NaCl和Na₂CO₃；（4）CaCO₃；Na₂CO₃；（5）20%；（6）20.5g．

點評 本道題有兩個突破點：一是根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的條件判斷是哪些物質(zhì)在發(fā)生反應(yīng)；二是涉及到有關(guān)化學(xué)式的計算．