Question

16．为了探究石灰石与稀盐酸反应制备二氧化碳后的废液中的溶质成分，将废液过滤，取滤液20克于烧杯中，在不断振荡的条件下，向其中滴加质量分数为10.6%的碳酸钠溶液直至过量，有关的变化如图所示：
根据题中有关信息和图象分析回答下列问题：
（1）原废液中的溶质成分有HCl、CaCl₂（用化学式回答）．
（2）反应产生的沉淀的质量是多少？
（3）A点处溶液中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

分析 碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠；
根据碳酸钠溶液的质量和溶质质量分数可以计算沉淀碳酸钙的质量；
A点处溶液中溶质氯化钠中的钠元素完全来自于碳酸钠中的钠元素，根据碳酸钠溶液的质量和溶质质量分数可以计算钠元素的质量，进一步可以计算氯化钠的质量，从而可以计算A点处溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）由图中信息可知，加入5g碳酸钠溶液时才开始产生沉淀，说明滤液中含有稀盐酸，因此原废液中的溶质成分有HCl、CaCl₂．
故填：HCl、CaCl₂．
（2）设反应产生的沉淀的质量为x，
和氯化钙反应的碳酸钠溶液质量为：20g-5g=15g，
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl，
 106         100
15g×10.6%    x
$\frac{106}{15g×10.6%}$=$\frac{100}{x}$，
x=1.5g，
答：反应产生的沉淀的质量是1.5g．
（3）设A点处溶液中溶质氯化钠的质量为y，
由Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl 可知，Na₂CO₃～2NaCl，
Na₂CO₃～2NaCl，
 106      117
20g×10.6% y
$\frac{106}{20g×10.6%}$=$\frac{117}{y}$，
y=2.34g，
设碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为z，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
 106                   44
5g×10.6%               z
$\frac{106}{5g×10.6%}$=$\frac{44}{z}$，
z=0.22g，
A点处溶液中溶质的质量分数为：$\frac{2.34g}{20g+20g-1.5g-0.22g}$×100%=6.1%，
答：A点处溶液中溶质的质量分数为6.1%．

点评 计算溶质氯化钠时，通过钠元素之间的转化关系可以一步求出氯化钠的质量，这样计算比较简单，要注意理解．