Question

3．有同學(xué)在做完“二氧化碳的制取和性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)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(jìn)行處理，小科同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：取廢液缸上層清液20.0克于燒杯中，逐滴滴入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.3%的碳酸鈉溶液至過量，滴入碳酸鈉溶液質(zhì)量與生成沉淀的質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示．求：
（1）當(dāng)廢液中鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，生成的二氧化碳的質(zhì)量．
（2）實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)際參加反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為多少？
（3）若實(shí)際滴加了42克碳酸鈉溶液，所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多大？（ 本小題計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）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(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量，由于鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)二者反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出生成氯化鈉和二氧化碳的質(zhì)量．
（2）由沉淀質(zhì)量碳酸鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出與氯化鈣反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量
和生成氯化鈉的質(zhì)量．兩部分碳酸鈉溶液合起來就是實(shí)際參加反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量．
（3）由兩種反應(yīng)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?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）設(shè)與鹽酸反應(yīng)時(shí)，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
$\frac{106}{20.0g×5.3%}=\frac{117}{x}=\frac{44}{y}$
x=1.17g，y=0.44g
（2）設(shè)與氯化鈣反應(yīng)時(shí)，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
$\frac{106}{z•5.3%}=\frac{100}{1g}=\frac{117}{w}$
z=20.0g，w=1.17g
實(shí)際參加反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為
20.0g+20.0g=40.0g
（3）所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1.17g+1.17g}{20.0g+40.0g-1g-0.44g}$×100%≈4.0%
故答案為：（1）0.44g；（2）40.0g；（3）4.0%．

點(diǎn)評 本題主要考查含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，考查了學(xué)生整合知識的能力，難度較大．