Question

劉明用石灰石（雜質不與酸反應，也不溶于水）和稀鹽酸反應制取二氧化碳，在準備將反應后的廢液倒進廢液缸時，發現實驗桌上有一瓶未知質量分數的Na₂CO₃溶液，他決定利用該廢液測定Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數。他將廢液過濾，然后向廢液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的質量與生成沉淀質量的關系如右圖所示。

（1）在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有發現沉淀生成，說明濾液中的溶質除含有CaCl₂外，還含有______________；                    
（2）求Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數。（計算結果精確到0.1%）
（3）求題（1）濾液中還含有溶質的質量（計算結果保留一位小數）。                   

Answer 1

（1） HCl       （2）26.5%         （3）0.9g

（1）由圖象可知，在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有發現生成沉淀，這說明Na₂CO₃溶液在與廢液中的其它成分發生反應，根據形成廢液的化學反應考慮；
（2）由圖示可知，完全反應時生成沉淀的質量為5g，加入碳酸鈉的質量為25g；和氯化鈣溶液反應的碳酸鈉的質量為25g-5g=20g．根據碳酸鈉與氯化鈣反應的化學方程式和生成沉淀的質量，列出比例式，就可計算出與氯化鈣反應的碳酸鈉的質量，然后根據溶質質量分數的公式進行計算；
（2）解：設與氯化鈣反應的碳酸鈉的質量為x…………………………1分
Na2CO3+ CaCl2 =" Ca" CO3↓+ H2O…………………………2分
106            100
x               5g
106/100=x/5g      x = 5.3g………………………………2分
碳酸鈉的質量分數為5.3g÷(25g-5g) ×100%=26.5% 
（3）設與碳酸鈉反應的鹽酸溶質的質量為的x……………
（3）根據題意（1）濾液中還含有溶質是HCl，與5克的碳酸鈉溶液反應，根據反應的方程式，由碳酸鈉的質量可求出還含有溶質的質量．
……………1分
Na2CO3+ 2HCl=" CaCl2+" H2O+CO2↑…………………………1分
106    73
5g×26.5%    x  
106/73="5g×26.5%" / x      x = 0.9g………………………………2分
答: 碳酸鈉的質量分數為26.5%,鹽酸溶質的質量為的0.9g……………1分