Question

在化學實驗技能考試做完“二氧化碳的制取和性質”實驗后，廢液桶中有大量的鹽酸與氯化鈣的混合溶液（不考慮其他雜質）．為避免污染環境并回收利用廢液，化學興趣小組做了如下實驗：
取廢液桶上層清液共11.88kg，向其中加入溶質質量分數為21.2%的碳酸鈉溶液．所得溶液pH與加入的碳酸鈉溶液的質量關系如圖所示：
（1）通過如圖可知，當碳酸鈉溶液質量加到

 

kg時，廢液恰好處理完（鹽酸與氯化鈣的混合溶液完全轉化成氯化鈉溶液）．
（2）此時所得溶液能否用于該校生物興趣小組的小麥選種（選種液要求氯化鈉的溶質質量分數在10%一20%之間）？請通過計算回答．

Answer 1

分析：（1）由圖示可知，當碳酸鈉溶液質量加到15kg時，ph=7，然后又上升，說明此時溶液正好中和；
（2）根據碳酸鈉與鹽酸反應和碳酸鈉與氯化鈣反應的化學方程式，分別計算出生成的NaCl的質量（即恰好處理完時溶液的溶質質量），然后根據“溶質質量分數=

溶質質量

溶液質量

×100%”即可計算出恰好處理完時溶液的溶質質量分數，再對照是否在“10%一20%”之間，即可判斷此時所得溶液能否用于該校生物興趣小組的小麥選種．

解答：解：（1）由圖示可知，當碳酸鈉溶液質量加到15kg時，ph=7，說明此時溶液正好完全中和；
故答案為：15kg；
（2）解：設Na₂CO₃與HCl反應生成NaCl、CO₂的質量分別為x₁、y₁，與CaCl₂反應生成NaCl、CaCO₃的質量分別為x₂、y₂，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O，
106           117  44    
10kg×21.2%   x₁ y₁       
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106         100      117
5kg×21.2%   y₂ x₂
∴

106

117

=

10kg×21.2%

x1

，

106

117

=

5kg×21.2%

x2

，

106

44

=

10kg×21.2%

y1

，

106

100

=

5kg×21.2%

y2

，
解之得：x₁=2.34kg，y₁=0.88kg，x₂=1.17kg，y₂=lkg；
恰好處理完時溶液的溶質質量分數=

2.34kg+1.17kg

11.88kg+15kg-0.88kg-1kg

×100%=14.04%．
答：可以作為生物興趣小組的選種液．

點評：本題屬于綜合計算，主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和邏輯思維能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．