Question

（2009?昌平區一模）我們在實驗室做完“二氧化碳的制取”實驗后，將廢液倒入桶中收集了大量的混合溶液（考慮固體雜質）．為避免污染環境，化學興趣小組做了如下實驗：
取廢液桶上層清液共59.4kg，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：

小資料： 氯化鈣溶液的PH為7， NaCO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓

（1）通過圖分析，桶中的廢液里含有的溶質是．
（2）通過圖可知，當碳酸鈉溶液質量加到kg時，廢液恰好處理完．
（3）圖中標示a點的含義．
（4）最終所得溶液中氯化鈉的質量為．

Answer 1

【答案】分析：碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣溶于水，根據圖象中的PH判斷溶液中的溶質，加入碳酸鈉分析反應的先后順序，再結合圖象進行計算．
解答：解：（1）由圖象可看出，反應后的廢液中pH小于7，故鹽酸有剩余，因此桶中廢液的溶質為HCl和生成的CaCl₂，
（2）在廢液中加入碳酸鈉，先與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，然后碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，因為既使先與氯化鈣反應生成碳酸鈣，接著碳酸鈣就被鹽酸溶解了；隨著碳酸鈉的不斷滴加，PH不斷升高，當鹽酸恰好完全反應完時pH等于7，之后碳酸鈉與氯化鈣反應，pH不變，當氯化鈣反應完，碳酸鈉有剩余時pH大于7，故圖象的三段分別表示碳酸鈉與鹽酸反應，碳酸鈉與氯化鈣反應，碳酸鈉剩余．由圖中數據可知當碳酸鈉溶液質量加到75kg時，廢液恰好處理完．
（3）圖中標示a點的含義a點是碳酸鈉與鹽酸恰好完全反應，pH等于7，溶液顯中性．
（4）根據題意寫出化學方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl根據反應前后元素質量不變可看出參加反應的碳酸鈉中的鈉元素全部生成了氯化鈉，可找出碳酸鈉與氯化鈉的關系式，根據關系式可求出氯化鈉的質量．
設氯化鈉的質量為x
由化學方程式
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．
可得關系式：Na₂CO_3～2NaCl
             106         117
             75g×21.2%   x
              =
              x=17.55g
故答案為：
（1）HCl和CaCl₂ ．
（2）75
（3）a點是碳酸鈉與鹽酸恰好完全反應，pH等于7，溶液顯中性．
（4）11.7 kg+5.85kg=17.6 kg．
點評：本題關健是結合題意分析圖象的三段表示的意義．利用元素質量守恒法解題比根據化學方程式更簡單．