Question

2．同學們做甲、乙兩個酸和堿反應實驗的探究（如圖）．
（1）甲實驗中溶液顯紅色，則該溶液中的溶質(zhì)是CaCl₂和Ca（OH）₂（填化學式）．
（2）取乙反應后的溶液35.32g，滴加質(zhì)量分數(shù)10.6%的Na₂CO₃溶液（如圖丙），溶液pH的變化如丁圖所示．則與CaCl₂反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為40g．

（3）當加入的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為70g時，該溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)？（寫出計算過程）．
（4）根據(jù)計算所得數(shù)據(jù)在圖中畫出產(chǎn)生沉淀的曲線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鹽酸和氫氧化鈣的反應，酚酞遇堿顯紅色進行分析；
（2）根據(jù)反應后溶液的溶質(zhì)是氯化鈣和氫氧化鈣，和碳酸鈉溶液反應生成碳酸鈣沉淀，結(jié)合圖象進行分析；
（3）根據(jù)鈣離子會與碳酸根離子生成碳酸鈣成沉淀，依據(jù)化學反應方程式進行計算；
（4）根據(jù)計算數(shù)據(jù)繪制曲線圖即可．

解答 解：（1）鹽酸和氫氧化鈣的反應生成氯化鈣和水，甲實驗中溶液顯紅色，所以溶液中的溶質(zhì)是：氫氧化鈣和氯化鈣；
（2）由圖丁可知乙反應后的溶液pH＜7，說明溶液中仍有稀鹽酸，直到滴加的Na₂CO₃溶液達到30.0g，稀鹽酸被完全反應掉，Na₂CO₃溶液開始與CaCl₂溶液反應，當?shù)渭覰a₂CO₃溶液到70.0g時，CaCl₂溶液被完全反應掉，所以與CaCl₂反應的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為：70g-30g=40g；
（3）由圖可知，碳酸鈉溶液的量到70g時，反應正好完成；氯化鈣和碳酸鈉的反應生成碳酸鈣和氯化鈉，碳酸鈉和鹽酸反應生成了氯化鈉、水和二氧化碳，
設碳酸鈉和氯化鈣反應生成氯化鈉質(zhì)量為x，生成碳酸鈣沉淀質(zhì)量為y
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl    
111     106   100    117
  40g×10.6%   y       x
$\frac{106}{40g×10.6%}$=$\frac{100}{y}$=$\frac{117}{x}$
 x=4.68g
 y=4g
設碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉質(zhì)量為m，生成二氧化碳質(zhì)量為n，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          117      44
30g×10.6%     m       n
$\frac{106}{30g×10.6%}$=$\frac{117}{m}$=$\frac{44}{n}$
  m=3.51g
  n=1.32g
所以溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{4.68g+3.51g}{35.32g+70g-1.32g-4g}$×100%=8.19%；
（4）通過計算可知生成沉淀的質(zhì)量為10g，所以產(chǎn)生沉淀的曲線為：

故答案為：（1）CaCl₂ 和 Ca（OH）₂；
（2）40；
（3）8.19%；
（4）

點評 本題是一種綜合性的題型，將溶液、化學反應和圖象融合在一起，有一定的難度，要求比較高．通常學生在計算時常常會忽視了實際參加反應的是溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，而往往會把數(shù)據(jù)直接代入化學方程式進行計算．