Question

做完“二氧化碳的制取和性質(zhì)”實驗后，廢液桶中有大量鹽酸與氯化鈣的混合溶液（不考慮其他雜質(zhì)）．為避免污染環(huán)境并回收利用廢液，化學興趣小組同學們做了如下實驗：取廢液桶中上層清液1044g，加入足量的CaCO₃粉末，生成44g氣體，過濾，得到a g濾液．向濾液中加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)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(zhì)量關(guān)系如下圖所示．查閱資料：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．

（1）a的值為________．
（2）加入1000g碳酸鈉溶液后，溶液pH增大的原因是________．
（3）加入1000g碳酸鈉溶液充分反應(yīng)后，所得溶液能否用于生物興趣小組的小麥選種（選種液要求氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)在10%～20%之間）？請通過計算回答．

Answer 1

解：（1）設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 44g

x=100g
1044g+100g-44g=1100g．
故a的值為1100．
（2）碳酸鈉溶液顯堿性，若碳酸鈉溶液過量，溶液的PH會大于7，故答案為：加入Na₂CO₃溶液過量，使溶液呈堿性，pH增大．
（3）設(shè)生成氯化鈉的質(zhì)量為y，碳酸鈣的質(zhì)量為z．
Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓
106 117 100
1000g×21.2% y z
=212g

y=234g z=200g
所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為×100%=12.3%
因為10%＜12.3%＜20%，所以可以用于生物興趣小組的小麥選種．
答：可以用于生物興趣小組的小麥選種．
分析：（1）用所取的上層清液的質(zhì)量+參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量-生成的二氧化碳的質(zhì)量即為所得濾液的質(zhì)量，所取的上層清液的質(zhì)量和二氧化碳的質(zhì)量已知，參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量可根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求出．
（2）碳酸鈉溶液顯堿性，若碳酸鈉溶液過量，溶液的PH會大于7．
（3）問所得溶液能否用于小麥選種，也就是要算出所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)，看是否達到選種要求．所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)=×100%，氯化鈉的質(zhì)量可根據(jù)碳酸鈉的質(zhì)量求出，所得溶液的質(zhì)量=濾液的質(zhì)量+碳酸鈉溶液的質(zhì)量-沉淀的質(zhì)量（可根據(jù)碳酸鈉的質(zhì)量求出）．
點評：本題是一道比較復雜的根據(jù)化學方程式的計算題，題目內(nèi)容比較煩瑣，但只要將題目分析清楚，計算方法和過程還是學生經(jīng)常見到的類型．