Question

某實驗小組用石灰石（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下圖所示。

（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）計算Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數。（計算結果精確到0.1％）
（3）完全反應后溶液中溶質的質量。

Answer 1

（1） HCl 或鹽酸  
（2）解：分析圖意，(30 g-10 g) Na₂CO₃，生成5 g碳酸鈣沉淀
設：20gNa₂CO₃溶液中溶質的質量為x, 生成NaCl 的質量為y
Na₂CO₃+CaCl₂= CaCO₃↓+2NaCl
  106                       100          117                         
    x                           5g            y
106：100= x：5g  ；100：117= 5g：y    
x=5.3g ， y=5.85g       
 ω=5.3÷20g×100%=26.5%
（3）設：和10gNa₂CO₃溶液反應生成的NaCl質量為z    
Na₂CO₃+2HCl= 2NaCl  +  H₂O  + CO₂↑
    106                    117
    10g×26.5%         z
106:117 = 10g×26.5% :Z  
Z=2.92g  
M_NaCl=5.85 + 2.92=8.77g