Question

12．小科同學(xué)在實驗室中制取CO₂氣體后，對液體進(jìn)行后續(xù)探究，他向101.2g含CaCl₂和HCl的溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Na₂CO₃溶液．實驗過程中加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與生成沉淀或者氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示；加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與溶液的pH變化關(guān)系如圖2所示．
（1）圖1中b點的值為多少g？
（2）圖1中c點時，將反應(yīng)后的物質(zhì)過濾，則濾液中的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
（3）圖1中0→a段反應(yīng)過程中溶液的pH變化情況可用圖2d～h段曲線表示．（要求寫出1、2小題解題過程）

Answer 1

分析 向101.2g含CaCl₂和HCl的溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Na₂CO₃溶液時，碳酸鈉先和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，當(dāng)達(dá)到a點時，碳酸鈉和稀鹽酸完全反應(yīng)，生成2.2g二氧化碳，碳酸鈉再和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，生成碳酸鈣的質(zhì)量是5.0g；
氯化鈣溶液顯中性，pH=7，稀鹽酸顯酸性，pH＜7．

解答 解：在實驗室中制取CO₂氣體后，對液體進(jìn)行后續(xù)探究，他向101.2g含CaCl₂和HCl的溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Na₂CO₃溶液．實驗過程中加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與生成沉淀或者氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示；加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與溶液的pH變化關(guān)系如圖2所示．
（1）設(shè)b點時消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
 106          117      44
  x            y      2.2g
$\frac{106}{x}$=$\frac{117}{y}$=$\frac{44}{2.2g}$，
x=5.3g，y=5.85g，
圖1中b點消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為：5.3g÷10%=53g，
答：圖1中b點的值為53．
（2）設(shè)圖1中c點時，和氯化鈣反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為m，生成氯化鈉的質(zhì)量為n，
 Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl，
  106          100      117
   m           5.0g      n
$\frac{106}{m}$=$\frac{100}{5.0g}$=$\frac{117}{n}$，
m=5.3g，n=5.85g，
由（1）中計算可知，和氯化鈣反應(yīng)消耗的碳酸鈉溶液是50g，
濾液質(zhì)量為：101.2g+53g+53g-2.2g-5.0g=200g，
濾液中的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5.85g+5.85g}{200g}$×100%=5.85%，
答：濾液中的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.85%．
（3）圖1中0→a段反應(yīng)過程中，稀鹽酸不斷減少，堿性增強(qiáng)，pH由小于7向接近7靠近，因此溶液的pH變化情況可用圖2中的d～h段曲線表示．
故填：d～h．

點評 0→a是碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)，b→c是碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)，這是解答的關(guān)鍵，要注意理解．