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）．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，逐滴滴入溶質質量分數為5.3%的碳酸鈉溶液至過量，滴入碳酸鈉溶液質量（/g）與生成沉淀的質量 （/g）的變化關系如圖所示．（計算結果精確到0.1%）求：當廢液中兩種物質剛好消耗完畢時，所得溶液中氯化鈉的質量分數（列式計算）．

Answer 1

分析：（1）依據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和反應的碳酸鈉溶液質量．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上清液的質量減去生成沉淀的質量和生成的二氧化碳的質量；

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
20.0g×5.3%    x    y

106

20.0g×5.3%

=

117

x

=

44

y

x=1.17g，y=0.44g
②設與氯化鈣反應時，需要碳酸鈉溶液的質量為z，生成氯化鈉的質量為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量為
20.0g+20.0g=40.0g
所得溶液中氯化鈉的質量分數為：

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量分數為4.0%．

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．