Question

9．在一燒杯中盛有l00克BaCl₂和HCl的混合溶液，向其中逐漸滴加溶質質量分數為10%的Na₂CO₃溶液，混合溶液的質量與所滴入Na₂CO₃溶液的質量關系曲線如圖所示，請根據題意問答問題：
（1）在實驗過程中，能觀察到有氣體放出實驗現象的是線段①．
①AB    ②BC    ③CD
（2）線段CD段的斜率比BC段大，請你簡要分析原因：
BC斷BaCl₂溶液中的BaCl₂與加入Na₂CO₃溶液反應生成了碳酸鋇沉淀，CD溶液中BaCl₂和HCl乙完全反應，加入Na₂CO₃溶液的質量就是溶液增加的質量．
（3）當滴入Na₂CO₃溶液至圖中C點時，所得溶液的溶質質量分數多大？

Answer 1

分析 （1）向盛有BaCl₂和HCl的混合溶液中滴加Na₂CO₃溶液時，碳酸鈉先與鹽酸反應產生二氧化碳，當鹽酸反應完后，再與氯化鋇反應產生碳酸鋇沉淀，據此分析判斷；
（2）根據BC斷BaCl₂溶液中的BaCl₂與加入Na₂CO₃溶液反應生成了碳酸鋇沉淀，CD溶液中BaCl₂和HCl乙完全反應，加入Na₂CO₃溶液的質量就是溶液增加的質量分析回答；
（3）根據當滴入Na₂CO₃溶液至圖中C點時，溶液中的BaCl₂和HCl已完全反應，根據發生的反應求出溶液中的氯化鈉、生成的碳酸鋇、和二氧化碳的質量，再根據質量守恒定律和溶質的質量分數的計算公式計算．

解答 解：（1）在一燒杯中盛有l00克BaCl₂和HCl的混合溶液，向其中逐漸滴加溶質質量分數為10%的Na₂CO₃溶液碳酸鈉首先稀鹽酸反應生成了二氧化碳氣體，所以能觀察到有氣體放出實驗現象的是線段是AB段，故①正確；
（2）由圖示可知，BC斷BaCl₂溶液中的BaCl₂與加入Na₂CO₃溶液反應生成了碳酸鋇沉淀，CD溶液中BaCl₂和HCl已完全反應，加入Na₂CO₃溶液的質量就是溶液增加的質量，所以線段CD段的斜率比BC段大．
（3）設稀鹽酸與碳酸鈉反應生成的氯化鈉的質量為x，生成的二氧化碳的質量為y．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
  106               117        44
106g×10%         x          y
$\frac{106}{106g×10%}=\frac{117}{x}=\frac{44}{y}$   解得：x=11.7g   y=4.4g
（3）由圖象可知與BaCl₂溶液反應的碳酸鈉溶液的質量為：216g-106g=106g
設BaCl₂溶液與碳酸鈉溶液反應生成的碳酸鋇的質量為m、生成的氯化鈉的只開那個為n
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl
           106          197        117
         106g×10%    m          n
$\frac{106}{106g×10%\\;}=\frac{197}{m}=\frac{117}{n}$   解得：m=19.7g   n=11.7g
所得NaCl溶液的質量分數為：$\frac{11.7g+11.7g}{100g+212g-19.7g-4.4g}$×100%=8.13%
故答案為：（1）①；（2）BC斷BaCl₂溶液中的BaCl₂與加入Na₂CO₃溶液反應生成了碳酸鋇沉淀，CD溶液中BaCl₂和HCl乙完全反應，加入Na₂CO₃溶液的質量就是溶液增加的質量；（3）（4）所得溶液的溶質質量分數是8.13%

點評 本題考查根據圖象的有關化學方程式的計算，重在考查學生的識圖，碳酸鈉與兩種物質都能發生反應，而首先是與鹽酸反應，其次與氯化鋇反應，此題較難，學生容易出錯，平時要多注意訓練．