Question

（2013?內(nèi)江）為了探究石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制備二氧化碳后的廢液中的溶質(zhì)成分，將廢液過濾，取濾液20克于燒杯中，在不斷振蕩的條件下，向其中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%的碳酸鈉溶液直至過量，有關(guān)的變化如右圖所示：
根據(jù)題中有關(guān)信息和圖象分析回答下列問題：
（1）原溶液中的溶質(zhì)成分有

CaCl₂、HCl

（用化學(xué)式回答）．
（2）A點(diǎn)處溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？﹙通過計(jì)算回答﹚

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題干提供的信息結(jié)合圖象進(jìn)行分析，石灰石與鹽酸反應(yīng)后的廢液中一定含有溶質(zhì)氯化鈣，加入碳酸鈉開始沒有沉淀生成，說明廢液中含有多余的鹽酸；
（2）根據(jù)圖象：開始時(shí)鹽酸消耗的碳酸鈉溶液的質(zhì)量是5g，氯化鈣消耗的碳酸鈉溶液的質(zhì)量是15g，然后據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量=溶液的質(zhì)量×溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算出相應(yīng)的碳酸鈉溶液中碳酸鈉的質(zhì)量，結(jié)合方程式計(jì)算出生成的氯化鈉的質(zhì)量，二氧化碳的質(zhì)量、碳酸鈣的質(zhì)量，據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)解答即可．

解答：解：（1）石灰石與鹽酸反應(yīng)后的廢液中一定含有溶質(zhì)氯化鈣，加入碳酸鈉開始沒有沉淀生成，說明廢液中含有多余的鹽酸，故含有的溶質(zhì)有氯化鈣和氯化氫；
（2）A點(diǎn)處廢液中的溶質(zhì)恰好完全反應(yīng)，鹽酸消耗的碳酸鈉溶液的質(zhì)量是5g，碳酸鈉溶液含有碳酸鈉的質(zhì)量是5g×10.6%=0.53g；
設(shè)碳酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         117       44
0.53g       x         y

106

0.53g

=

117

x

     x=0.585g

106

0.53g

=

44

y

      y=0.22g
氯化鈣消耗的碳酸鈉溶液的質(zhì)量是15g，碳酸鈉溶液含有碳酸鈉的質(zhì)量是15g×10.6%=1.59g；
設(shè)碳酸鈉溶液與氯化鈣反應(yīng)生成氯化鈉的質(zhì)量為a，生成碳酸鈣的質(zhì)量為b
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl，
106          100      117
1.59g        a        b

106

1.59g

=

100

a

    a=1.5g 

106

1.59g

=

117

b

    b=1.755g
A點(diǎn)處溶液的質(zhì)量是：20g+20g-0.22g-1.5g=38.28g
所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.585g+1.755g

38.28g

×100%≈6.1%
故答案為：（1）CaCl₂、HCl；
（2）A點(diǎn)處溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是6.1%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，結(jié)合圖象，增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，考查了學(xué)生整合知識(shí)的能力，難度較大．