Question

8．刘明用石灰石（杂质不与酸反应，也不溶于水）和稀盐酸反应制取二氧化碳，在准备将反应后的废液倒进废液缸时，发现实验桌上有一瓶未知质量分数的Na₂CO₃溶液，他决定利用该废液，测定Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数．他将废液过滤，然后向滤液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示．
（1）滤液中含有的溶质是CaCl₂、HCl；
（2）计算Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数．（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据已知条件可知，开始时没有发现沉淀生成，说明滤液中除了CaCl₂还有其它物质，由第一个实验可以推断，这种物质是稀盐酸；
（2）由图示可知，完全反应时生成沉淀的质量为5g，加入碳酸钠的质量为25g；和氯化钙溶液反应的碳酸钠的质量为25g-5g=20g．根据碳酸钠与氯化钙反应的化学方程式和生成沉淀的质量，列出比例式，就可计算出与氯化钙反应的碳酸钠的质量，然后根据溶质质量分数的公式进行计算．

解答 解：（1）开始时没有发现沉淀生成，说明Na₂CO₃溶液没有和CaCl₂反应，说明废液中还有没有反应完的稀盐酸，滤液中含有的溶质是CaCl₂、HCl，
故答案为：CaCl₂、HCl；
（2）分析图意，（25g-5g）Na₂CO₃溶液与氯化钙溶液全部反应，生成5g碳酸钙沉淀，
设：20gNa₂CO₃溶液中溶质的质量为x，
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106          100
x            5g
∴106：100=x：5g，
解之得：x=5.3g，
则该Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数为$\frac{5.3g}{25g-5g}$×100%=26.5%．
答：Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数为26.5%．

点评 本题主要考查学生运用化学方程式和溶质的质量分数公式进行计算的能力，题目难度不大，注意把握溶液中发生的反应．