Question

4．劉明用石灰石（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)，也不溶于水）和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，在準(zhǔn)備將反應(yīng)后的廢液倒進廢液缸時，發(fā)現(xiàn)實驗桌上有一瓶未知質(zhì)量分數(shù)的Na₂CO₃溶液，他決定利用該廢液，測定Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．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(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量的關(guān)系如圖所示．
（1）在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有發(fā)現(xiàn)沉淀生成，說明濾液中的溶質(zhì)除含有CaCl₂外，還含有HCl；
（2）計算Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（計算結(jié)果精確到0.1%）
（3）請你以pH為縱坐標(biāo)，加入的碳酸鈉溶液質(zhì)量為橫坐標(biāo)，畫出pH隨碳酸鈉溶液質(zhì)量的變化圖象．

Answer 1

分析 碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
根據(jù)圖中提供的數(shù)據(jù)和反應(yīng)的化學(xué)方程式可以進行相關(guān)方面的計算和判斷．

解答 解：（1）在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有發(fā)現(xiàn)沉淀生成，說明濾液中的溶質(zhì)除含有CaCl₂外，還含有HCl，加入碳酸鈉溶液時，碳酸鈉先和稀鹽酸反應(yīng)，當(dāng)稀鹽酸完全反應(yīng)后，碳酸鈉再和氯化鈣反應(yīng)．
故填：HCl．
（2）設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為x，
由圖中信息可知，反應(yīng)生成碳酸鈣的質(zhì)量是5g，
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl，
106                       100
x                            5g
$\frac{106}{x}$=$\frac{100}{5g}$，
x=5.3g，
Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{5.3g}{25g-5g}$×100%=26.5%，
答：Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為26.5%．
（3）加入5g碳酸鈉溶液的過程中，和稀鹽酸反應(yīng)，溶液的pH升高，當(dāng)5g碳酸鈉溶液完全反應(yīng)時，稀鹽酸完全反應(yīng)，此時溶液顯中性，pH等于7，繼續(xù)加入碳酸鈉溶液至25g的過程中，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉，溶液顯中性，pH等于7，氯化鈣完全反應(yīng)后，繼續(xù)加入碳酸鈉溶液時，溶液顯堿性，pH大于7，pH隨碳酸鈉溶液質(zhì)量的變化圖象如下圖所示：

點評 本題主要考查學(xué)生運用假設(shè)法和化學(xué)方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．