Question

16．為了探究石灰石與稀鹽酸反應制備二氧化碳后的廢液中的溶質成分，將廢液過濾，取濾液20克于燒杯中，在不斷振蕩的條件下，向其中滴加質量分數(shù)為10.6%的碳酸鈉溶液直至過量，有關的變化如圖所示：
根據(jù)題中有關信息和圖象分析回答下列問題：
（1）原廢液中的溶質成分有HCl、CaCl₂（用化學式回答）．
（2）反應產(chǎn)生的沉淀的質量是多少？
（3）A點處溶液中溶質的質量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析 碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，和氯化鈣反應生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉；
根據(jù)碳酸鈉溶液的質量和溶質質量分數(shù)可以計算沉淀碳酸鈣的質量；
A點處溶液中溶質氯化鈉中的鈉元素完全來自于碳酸鈉中的鈉元素，根據(jù)碳酸鈉溶液的質量和溶質質量分數(shù)可以計算鈉元素的質量，進一步可以計算氯化鈉的質量，從而可以計算A點處溶液中溶質的質量分數(shù)．

解答 解：（1）由圖中信息可知，加入5g碳酸鈉溶液時才開始產(chǎn)生沉淀，說明濾液中含有稀鹽酸，因此原廢液中的溶質成分有HCl、CaCl₂．
故填：HCl、CaCl₂．
（2）設反應產(chǎn)生的沉淀的質量為x，
和氯化鈣反應的碳酸鈉溶液質量為：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：反應產(chǎn)生的沉淀的質量是1.5g．
（3）設A點處溶液中溶質氯化鈉的質量為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，
設碳酸鈉和稀鹽酸反應生成二氧化碳的質量為z，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
 106                   44
5g×10.6%               z
$\frac{106}{5g×10.6%}$=$\frac{44}{z}$，
z=0.22g，
A點處溶液中溶質的質量分數(shù)為：$\frac{2.34g}{20g+20g-1.5g-0.22g}$×100%=6.1%，
答：A點處溶液中溶質的質量分數(shù)為6.1%．

點評 計算溶質氯化鈉時，通過鈉元素之間的轉化關系可以一步求出氯化鈉的質量，這樣計算比較簡單，要注意理解．