Question

取鹽酸與氯化鈣的混合溶液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右圖所示
(1)通過右圖可知，當碳酸鈉溶液質量加到         kg時，溶液恰好完全反應 (鹽酸與氯化鈣的混合溶液完全轉化成氯化鈉溶液)。
(2) 溶液恰好完全反應時所得溶液中所含溶質氯化鈉質量?

Answer 1

(1)15kg……………………………………·(2分)
(2)解：設Na₂CO₃與HCl反應生成NaCl的質量分別為x₁,與CaCl₂反應生成 NaCl的質量分別為x₂

分析：（1）根據鹽酸與氯化鈣的混合溶液因鹽酸溶液呈酸性、氯化鈣溶液呈中性而使混合溶液呈酸性，溶液的pH小于7，碳酸鈉溶液呈堿性，溶液的pH大于7；分析向混合溶液中不斷加入碳酸鈉時，溶液pH的變化與反應進行情況的關系，根據曲線判斷恰好完全反應時滴加碳酸鈉溶液的質量；
（2）根據兩個反應后所得溶液均為氯化鈉溶液，可利用反應生成氯化鈉中鈉元素與碳酸鈉中鈉元素質量相等，由碳酸鈉的質量簡單地計算出溶液恰好完全反應時生成氯化鈉的質量．
解析：（1）當反應后溶液的pH恰好等于7時，碳酸鈉剛好與混合溶液中鹽酸完全反應，之后滴加的碳酸鈉繼續與混合溶液中的氯化鈣反應，至氯化鈉也完全反應時，繼續滴入的碳酸鈉溶液使所得溶液pH開始再次改變而呈堿性，因此，所得溶液的pH開始大于7時為溶液恰好完全反應，由曲線可知此時所加碳酸鈉溶液的質量為15kg；
（2）碳酸鈉與鹽酸及氯化鈣完全反應都得到氯化鈉溶液，完全反應所消耗碳酸鈉溶液的質量為15kg，其中鈉元素質量=15kg×21.2%× ×100%=1.38kg，
則溶液恰好完全反應時所得溶液中所含溶質氯化鈉質量=1.38kg÷ ×100%=3.51kg．
故答案為：15；3.51kg．
點評：本題是借助于數學模型，利用圖表的方式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力．