Question

2．實驗室制取二氧化碳后，將廢液過濾，得到含有氯化鈣和稀鹽酸的混合液，20℃
時，取混合液141.2g于燒杯中，向其中逐滴滴加溶質質量分數為10.6%的碳酸鈉溶液，所產生的沉淀與所滴入碳酸鈉溶液的質量關系如圖所示．計算當滴入碳酸鈉溶液至100g時，所得溶液中溶質質量分數．

Answer 1

分析 由圖象可以看出產生沉淀前消耗50g碳酸鈉溶液，這是與廢液中鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質量，由于鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質量和質量分數，根據二者反應的化學方程式可以計算出生成氯化鈉的質量．由圖象中可知生成沉淀的質量，然后依據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量．由兩種反應生成的氯化鈉的質量和除以所得溶液的質量就得到所得溶液中氯化鈉的質量分數，所得溶液的質量應是反應的碳酸鈉溶液總質量和混合液141.2g的和減去生成沉淀的質量和生成的二氧化碳的質量．

解答 解：設與鹽酸反應時，生成氯化鈉的質量為x，生成二氧化碳的質量為y．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106                     117    44
50g×10.6%            x       y
$\frac{106}{50g×10.6%}=\frac{117}{x}=\frac{44}{y}$
x=5.85g，y=2.2g
設與氯化鈣反應時，生成氯化鈉的質量為w．
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
                          100        117
                           5g          w
$\frac{100}{5g}=\frac{117}{w}$
w=5.85g
所得溶液中氯化鈉的質量分數為：$\frac{5.85g+5.85g}{141.2g+100g-2.2g-5g}×100%$=5%
答：所得溶液中氯化鈉的質量分數為5%．

點評 本題主要考查含雜質物質的化學方程式計算和溶質質量分數的計算，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．