Question

18．王林至铁山港高速公路于2013年4月3日正式通车，石灰石是主要修路材料之一．某兴趣小组用修路材料石灰石（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，他们决定利用该废液，测定Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数．他们将废液过滤，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图所示．
（1）在加入Na₂CO₃溶液的过程中，开始时没有发现沉淀生成，说明滤液中的溶质除含有CaCl₂外，还含有HCl．
（2）计算Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数和a点时溶液中溶质质量．

Answer 1

分析 （1）根据反应物可以知道，若盐酸过量也可能有盐酸，可根据图中所给信息进行分析．
（2）分析图中碳酸钠溶液质量从5g到25g的变化，由图可看出20g碳酸钠溶液和废液反应生成碳酸钙沉淀的质量为5g．所以可由碳酸钙的质量，根据碳酸钠与氯化钙反应的化学方程式求出碳酸钠的质量，进而求出其质量分数．

解答 解：（1）滤液和碳酸钠溶液反应开始没有沉淀生成，所以可得出废液中还有过量的盐酸；故填：HCl；
（2）解：由图象可知，（25 g-5 g）Na₂CO₃溶液与氯化钙溶液全部反应，生成5g碳酸钙沉淀；
设20 g Na₂CO₃溶液中溶质的质量为x
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106                   100
x                       5g
$\frac{106}{x}=\frac{100}{5g}$
解得：x=5.3 g
该Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数为$\frac{5.3g}{25g-5g}×100%$=26.5%
根据碳酸钠与盐酸、氯化钙完全反应都生成氯化钠，设生成氯化钠的质量为y
Na₂CO₃ ～2NaCl
106                 117
25g×26.5%           y
$\frac{106}{25g×26.5%}=\frac{117}{y}$
y=7.3g
答：这瓶Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数为26.5%，a点时溶液中溶质质量为7.3g．

点评 解答本题的关键是要分析图表的数据对应的反应，在计算碳酸钠的质量分数时要主要数据的对应性，如所求碳酸钠的质量是通过20g碳酸钠溶液求出的，不是25g溶液．