Question

4．某同學用石灰石（雜質不與酸反應，也不溶于水）和稀鹽酸反應制取二氧化碳，在準備將反應后的廢液倒進廢液缸時，發現實驗桌上有一瓶未知質量分數的Na ₂CO ₃溶液，他決定利用該溶液，測定Na ₂CO ₃溶液中溶質的質量分數．他將廢液過濾，然后向廢液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na ₂CO ₃溶液的質量與生成沉淀質量的關系如圖所示． 
（1）在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有發現沉淀生成，但卻看到溶液有氣泡產生，說明濾液中的溶質除含有CaCl₂外，還含有HCl（填化學式）．
（2）Na₂CO₃溶液從0加到5克的過程中，溶液PH如何變化？變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（3）計算 Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數．
（提示：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl，計算結果精確到0.1%）

Answer 1

分析 碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，根據反應的化學方程式及其提供的數據可以進行相關方面的計算．

解答 解：（1）在加入Na₂CO₃溶液的過程中，開始時沒有發現沉淀生成，但卻看到溶液有氣泡產生，說明濾液中的溶質除含有CaCl₂外，還含有HCl．
故填：HCl．
（2）Na₂CO₃溶液從0加到5g的過程中，溶液中的稀鹽酸不斷減少，溶液的酸性不斷減弱，溶液的pH不斷變大．
故填：變大．
（3）設20g和氯化鈣反應的碳酸鈉溶液中碳酸鈉的質量為x，
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl，
106                    100
x                        5g
$\frac{106}{x}$=$\frac{100}{5g}$，
x=5.3g，
Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數為：$\frac{5.3g}{20g}$×100%=26.5%，
答：Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數為26.5%．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．