题目内容

实验室用过量的稀盐酸和大理石制取CO₂，待完全反应后过滤，称得滤液质量为30g，向其中逐滴滴入碳酸钠溶液，测得滴入碳酸钠溶液的质量与产生沉淀质量的关系曲线如图所示．回答下列问题：
（1）大理石与过量盐酸反应产生二氧化碳的质量是g
（2）开始加入碳酸钠溶液至10g时，还没有沉淀析出的原因是；
（3）加入碳酸钠溶液至40g时，所得溶液的pH7，（填“＞”或“=”或“＜”），溶液中大量存在的微粒是（写符号）；
（4）计算原滤液中氯化钙的溶质质量分数．

解：（1）设生成二氧化碳的质量为x，生成氯化钙的质量为y，则根据化学方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl：可以知道：
CO₂↑～CaCl₂～CaCO₃↓
44 111 100
x y 5g
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
解得：x=2.2g，y=5.55g
（2）因稀盐酸过量，故加入碳酸钠后首先与过量的稀盐酸反应，然后再与氯化钙反应，若先与氯化钙反应，生成的碳酸钙沉淀又与盐酸反应，即在稀盐酸存在的情况下，碳酸钙不能以沉淀的形式析出；
（3）当加入碳酸钠溶液至40g时，碳酸钠过量，而碳酸钠溶液呈碱性，所以此时溶液的pH值大于7，溶液中的溶质为氯化钠和碳酸钠，它们在水溶液中以
Na⁺、Cl^-、CO₃^2-的形式存在，同时溶剂为水，所以溶液中还含有水分子即：H₂O；
（4）根据（1）的解答可以知道，反应生成了氯化钙的为5.55g
所以原滤液中氯化钙的溶质质量分数为： $\text{[math]}$ ×100%=18.5%
答：原滤液中氯化钙的溶质质量分数为18.5%．
故答案为：（1）2.2；
（2）此时溶液中盐酸是过量的
（3）＞；Na⁺、Cl^-、CO₃^2-、H₂O；
（4）m（CaCl₂）=5.55g溶质质量分数=18.5%．
分析：（1）若求产生二氧化碳的质量，必须根据碳酸钠和氯化钙反应生成的沉淀质量求出氯化钙的质量然后在求出二氧化碳的质量，可以据此解答；
（2）根据稀盐酸过量，故加入碳酸钠后首先与过量的稀盐酸反应，然后再与氯化钙反应进行解答；
（3）当加入碳酸钠溶液至40g时，碳酸钠过量，而碳酸钠溶液呈碱性，所以此时溶液的pH值大于7，溶液中的溶质为氯化钠和碳酸钠，可以据此解答该题；
（4）根据沉淀的最大质量可求出原滤液中氯化钙的质量，然后根据溶质的质量分数的计算方法计算质量分数．
点评：此题是对物质的性质及图象识别考查题，解题的关键是能对图象有明确的认识，可以较好的培养学生良好的分析问题的能力．