Question

某化学兴趣小组在用石灰石（杂质不与酸反应，也不溶于水）或稀盐酸反应制取二氧化碳，在准备将反应后的废液倒进废液缸时，发现实验桌上有一瓶未知质量分数的Na₂CO₃溶液，他们决定利用该废液测定这瓶Na₂CO₃溶液的溶质质量分数．他们先将废液过滤，然后向废液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的质量与生成沉淀质量的关系如右图所示．
（1）请写出他们制取二氧化碳的化学反应方程式：．
（2）由图象可知，在加入Na₂CO₃溶液的过程中，开始时没有发现生成沉淀，这说明滤液中的溶质除含有CaCl₂外，还含有

 

．
（3）计算Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数．（请写出规范的解题步骤，计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析：（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，据此写出化学方程式即可；
（2）由图象可知，在加入Na₂CO₃溶液的过程中，开始时没有发现生成沉淀，这说明Na₂CO₃溶液在与废液中的其它成分发生反应，根据形成废液的化学反应考虑；
（3）由图示可知，完全反应时生成沉淀的质量为5g，加入碳酸钠的质量为25g；根据碳酸钠与氯化钙反应的化学方程式和生成沉淀的质量，列出比例式，就可计算出与氯化钙反应的碳酸钠的质量，然后根据溶质质量分数=

溶质质量

溶液质量

×100%计算即可．

解答：解：（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）因为废液是碳酸钙与盐酸反应后的废液，说明其中还有未完全反应的盐酸在与Na₂CO₃溶液反应，故答案为：HCl．
（3）解：设20gNa₂CO₃溶液中溶质的质量为x，
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106          100
X            5g
∴106：100=x：5g，
解之得：X=5.3g，
该Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数为

5.3g

25g-5g

×100%=26.5%．
答：该Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数为26.5%．

点评：本题主要考查学生运用化学方程式和溶质质量分数公式综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．