Question

某校初三年級在實驗室做二氧化碳制取實驗，實驗后的廢液倒在廢液缸中，化學課外活動小組欲對廢液的酸堿性進行了探究．
（1）你認為選用

石蕊

試劑可檢驗廢液是否呈酸性；
（2）若該校廢液缸中盛有大量的鹽酸與氯化鈣的混合溶液（不考慮其它雜質(zhì)）．為了對廢液進行處理，某同學做了如下實驗：取廢液缸上層清液20.0g于燒杯中，逐滴滴入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為5.3%的碳酸鈉溶液至過量，滴入碳酸鈉溶液質(zhì)量（/g）與生成沉淀的質(zhì)量 （/g）的變化關(guān)系如圖所示．（計算結(jié)果精確到0.1%）求：當廢液中兩種物質(zhì)剛好消耗完畢時，所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)（列式計算）．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)石蕊試液與酸性溶液接觸會變紅分析解答；
（2）由圖象可以看出產(chǎn)生沉淀前消耗20.0g碳酸鈉溶液，這是與廢液中鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量，由于鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)二者反應的化學方程式可以計算出生成氯化鈉的質(zhì)量．由圖象中可知生成沉淀的質(zhì)量，然后依據(jù)碳酸鈉與氯化鈣反應的化學方程式可以計算出生成氯化鈉的質(zhì)量和反應的碳酸鈉溶液質(zhì)量．由兩種反應生成的氯化鈉的質(zhì)量和除以所得溶液的質(zhì)量就得到所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)，所得溶液的質(zhì)量應是反應的碳酸鈉溶液總質(zhì)量和上清液的質(zhì)量減去生成沉淀的質(zhì)量和生成的二氧化碳的質(zhì)量；

解答：解：（1）由于酸性溶液遇石蕊會變紅，所以常用石蕊試液檢驗溶液是否呈酸性；
（2）①設(shè)與鹽酸反應時，生成氯化鈉的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為y．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106           117  44
20.0g×5.3%    x    y

106

20.0g×5.3%

=

117

x

=

44

y

x=1.17g，y=0.44g
②設(shè)與氯化鈣反應時，需要碳酸鈉溶液的質(zhì)量為z，生成氯化鈉的質(zhì)量為w．
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106           100     117
z×5.3%         1g     w

100

1g

=

106

z×5.3%

=

117

w

z=20.0g，w=1.17g
實際參加反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為
20.0g+20.0g=40.0g
所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為：

1.17g+1.17g

20.0g+40.0g-1g-0.44g

×100%≈4.0%
故答案為：（1）石蕊；（2）答：所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為4.0%．

點評：本題主要考查含雜質(zhì)物質(zhì)的化學方程式計算和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算，增加了學生分析問題的思維跨度，考查了學生整合知識的能力，難度較大．