Question

现有100g盐酸和CaCl₂的混合溶液，向其中逐滴加入10%的纯碱溶液至过量，溶液的pH随滴入纯碱溶液质量的变化关系如图所示．
（1）请依次写出发生反应的化学方程式：________．
（2）A点对应的溶液中的溶质是________（用化学式表示）
（3）B点对应溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

解：（1）碳酸钠首先与盐酸反应，反应完成后，碳酸钠再与氯化钙反应生成沉淀；故依次发生反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓
故答案为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓
（2）到A点时盐酸已反应完，氯化钙还未发生反应，故A点对应的溶液中的溶质有碳酸钠与盐酸反应生成的氯化钠和未发生反应的氯化钙；故答案为：NaCl、CaCl₂
（3）碳酸钠与盐酸及氯化钙完全反应都得到氯化钠溶液，完全反应所消耗碳酸钠溶液的质量为106g；
则碳酸钠的质量为：106g×10%═10.6g
其中钠元素质量=10.6g××100%=4.6g，
则溶液恰好完全反应时所得溶液中所含溶质氯化钠质量=4.6g÷×100%=11.7g
设碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳的质量为x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
53g×10% x

x=2.2g
设碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙的质量为y
CaCl₂+Na₂CO₃ =2NaCl+CaCO₃↓
106 100
（106g-53g）×10% y

y=5g
（3）B点对应溶液中溶质的质量分数为：×100%=5.9%
答：B点对应溶液中溶质氯化钠的质量分数为5.9%
分析：（1）根据化学反应中生成气体、水优于沉淀，碳酸钠首先与盐酸反应，反应完成后，碳酸钠再与氯化钙反应生成沉淀；
（2）到A点时盐酸已反应完，氯化钙还未发生反应，来分析A点对应的溶液中的溶质；
（3）根据两个反应后所得溶液均为氯化钠溶液，可利用反应生成氯化钠中钠元素与碳酸钠中钠元素质量相等，由碳酸钠的质量简单地计算出溶液恰好完全反应时生成氯化钠的质量；根据化学方程式和参加反应的碳酸钠的质量可求得生成物二氧化碳和沉淀碳酸钙的质量，进一步可求得B点对应溶液中溶质氯化钠的质量分数；
点评：本题是借助于数学模型，利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力．