Question

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

CaCl₂、HCl

（用化學式回答）．
（2）A點處溶液中溶質的質量分數是多少？﹙通過計算回答﹚

Answer 1

分析：（1）根據題干提供的信息結合圖象進行分析，石灰石與鹽酸反應后的廢液中一定含有溶質氯化鈣，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）根據圖象：開始時鹽酸消耗的碳酸鈉溶液的質量是5g，氯化鈣消耗的碳酸鈉溶液的質量是15g，然后據溶質的質量=溶液的質量×溶質的質量分數計算出相應的碳酸鈉溶液中碳酸鈉的質量，結合方程式計算出生成的氯化鈉的質量，二氧化碳的質量、碳酸鈣的質量，據溶質的質量分數解答即可．

解答：解：（1）石灰石與鹽酸反應后的廢液中一定含有溶質氯化鈣，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，故含有的溶質有氯化鈣和氯化氫；
（2）A點處廢液中的溶質恰好完全反應，鹽酸消耗的碳酸鈉溶液的質量是5g，碳酸鈉溶液含有碳酸鈉的質量是5g×10.6%=0.53g；
設碳酸鈉溶液與鹽酸反應生成氯化鈉的質量為x，生成二氧化碳的質量為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量是15g，碳酸鈉溶液含有碳酸鈉的質量是15g×10.6%=1.59g；
設碳酸鈉溶液與氯化鈣反應生成氯化鈉的質量為a，生成碳酸鈣的質量為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點處溶液的質量是：20g+20g-0.22g-1.5g=38.28g
所得溶液中氯化鈉的質量分數為

0.585g+1.755g

38.28g

×100%≈6.1%
故答案為：（1）CaCl₂、HCl；
（2）A點處溶液中溶質的質量分數是6.1%．

點評：本題主要考查含雜質物質的化學方程式計算和溶質質量分數的計算，結合圖象，增加了學生分析問題的思維跨度，考查了學生整合知識的能力，難度較大．