Question

7．块状石灰石和适量稀盐酸反应至气泡不再逸出后，测得其残留液pH 等于2．此时取反应后澄清溶液10g，逐滴匀速滴入10.6%的碳酸钠溶液，若1秒滴入0.1g碳酸钠溶液，用pH数字探测仪连续监测，得曲线如下[pH为纵坐标，时间s（秒）为横坐标]：
（1）若向残留液中滴加紫色石蕊试液，石蕊试液会变红；
（2）实验中，曲线B点之前澄清溶液中的离子有钙离子、钠离子，氯离子；
（3）C点时溶液中有多少白色沉淀？
（4）CD段上升的原因是碳酸钠溶液显碱性且碳酸钠溶液过量．

Answer 1

分析 根据测得其残留液pH等于2，说明盐酸有剩余．根据图象可知，AB段的pH越来越大，先是石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，由于碳酸钠溶液呈碱性，故随着碳酸钠溶液的增加pH越来越大，BC段此时是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，CD段是碳酸钠过量，碳酸钠溶液呈碱性解答．

解答 解：
（1）测得其残留液pH等于2，说明盐酸有剩余．若向残留液中滴加紫色石蕊试液，石蕊试液会变红；
（2）根据图象可知，AB段的pH越来越大，先是石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，其反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；随着碳酸钠的增加，由于碳酸钠溶液呈碱性，故随着碳酸钠溶液的增加pH越来越大，说明是盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，其反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，当二者恰好完全反应时，溶液的pH不再变化，即BC段，实验中，曲线B点之前澄清溶液中的离子有钙离子、钠离子，氯离子；
（3）BC段是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，其反应的化学方程式为：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
消耗碳酸钠的质量为=（450s-50s）×0.1g/s×10.6%=40g×10.6%
设生成碳酸钙的质量为x
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
      106     100
40g×10.6%      x
$\frac{106}{40g×10.6%}=\frac{100}{x}$
x=4g
（4）当氯化钙和碳酸钠完全反应时，随着碳酸钠的增加，溶液的pH越来越大，故CD段是碳酸钠过量，碳酸钠溶液呈碱性．
故答案为：
（1）变红；
（2）钙离子、钠离子，氯离子；
（3）C点时溶液中有4g白色沉淀产生；
（4）碳酸钠溶液显碱性且碳酸钠溶液过量．

点评 本考点主要考查了溶液PH的变化等，综合性比较强．加强有关知识的整合，能够灵活运用．