Question

刘明用石灰石（杂质不与酸反应，也不溶于水）和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，他决定利用该废液，测定Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数．他将废液过滤，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下图所示．
（1）在加入Na₂CO₃溶液的过程中，开始时没有生成沉淀，说明滤液中的溶质除含有CaCl₂外，还含有

 

；
（2）计算Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数．（计算结果精确到0.1%）

 

（3）完全反应后溶液中溶质的质量．

 

．

Answer 1

分析：（1）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；
（2）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30g；和氯化钙溶液反应的碳酸钠的质量为20g．
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．
（3）反应后溶质来源有两部分，一是和盐酸反应生成的氯化钠，二是和氯化钙生成的氯化钠．

解答：解：（1）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．
（2）解：分析图意，（30g-10g）Na₂CO₃溶液与氯化钙溶液全部反应，生成5g碳酸钙沉淀
设：20gNa₂CO₃溶液中溶质的质量为x，生成NaCl的质量为y
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106          100     117
 x           5g       y

106

x

=

100

5g

=

117

y

解之得：x=5.3g；y=5.85g
所以碳酸钠溶液溶质的质量分数=

5.3g

20g

×100%=26.5%
故答案为：26.5%
（3）设：和10gNa₂CO₃溶液反应生成的NaCl质量为z．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         117
10g×26.5%  z

106

10g×26.5%

=

117

z

解之得：z=2.92g
所以溶质NaCl的质量=5.85g+2.92g=8.77g
故答案为：8.77克．

点评：本题是一道混合物计算题，解题关键是要分析不同成分参与的反应及对应的数据，其次在利用化学方程式进行计算时要注意解题步骤的规范性．