Question

15．实骑室用大埋石和稀盐酸制取二氧化碳，反应结束后过虑得一无色溶液，为了研究所得溶液的成分，某小组同学取该溶液57.2g，向其中加入质量分数为10.6%的碳酸钠溶液，并测得反应过程中的pH变化，绘制如图1．请回答：
（1）写出A-B过程发生反应的化学方程式为Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）B-C过程的pH=7；
（3）B-C过程中与碳酸钠反应的物质（x）的比例为$\frac{106}{50g×10.6%}$=$\frac{111}{x}$；
（4）C点时溶液中溶质的质量分数为7.8%；
（5）请绘制出在加入碳酸钠的过程中产生沉淀的变化曲线图（如图2）．

Answer 1

分析 （1）根据A-B过程中溶液的pH值逐渐上升，所以发生的反应盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析；
（2）根据B-C过程的反应是碳酸钠和氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙，溶液pH值不会改变，始终等于7进行分析；
（3）根据碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，依据碳酸钠的质量进行计算；
（4）根据碳酸钠和盐酸反应生成了氯化钠，碳酸钠和氯化钙反应也生成了氯化钠，依据元素守恒计算溶质的质量，依据质量守恒计算溶液的中了，然后计算溶质的质量分数；
（5）根据图象中的数据计算与氯化钙反应的碳酸钠的质量和生成沉淀的质量，然后进行作图．

解答 解：（1）A-B过程中溶液的pH值逐渐上升，所以发生的反应盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）B-C过程的反应是碳酸钠和氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙，溶液pH值不会改变，始终等于7；
（3）设参加反应的氯化钙的质量为x，生成碳酸钙沉淀质量为y，生成氯化钠质量为z
    Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
     106    111   100     117
50g×10.6%   x     y       z
$\frac{106}{50g×10.6%}$=$\frac{111}{x}$=$\frac{100}{y}$=$\frac{117}{z}$     
  x=5.55g
  y=5g 
  z=5.85g
（4）设碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳质量为m，生成氯化钠质量为n
     Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
      106        117       44
  50g×10.6%      n         m
    $\frac{106}{50g×10.6%}$=$\frac{117}{n}$=$\frac{44}{m}$
     m=2.2g
     n=5.85g
所以C点时溶液中溶质的质量分数为$\frac{5.85g+5.85g}{57.2g+100g-2.2g-5g}$×100%=7.8%；
（5）通过分析可知，碳酸钠先于盐酸反应，然后再与氯化钙反应，当加入碳酸钠的质量大于50g时，开始生成碳酸钙沉淀，加入碳酸钠的质量为100g时，沉淀的质量达到了最大值5g，所以图象为

故答案为：（1）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）7；
（3）$\frac{106}{50g×10.6%}$=$\frac{111}{x}$；
（4）7.8%；
（5）
．

点评 本题主要考查了化学方程式的计算，难度不大，注意解题的规范性和准确性．