Question

6．在一燒杯中盛有l(wèi)00gBaCl₂和HCl的混合溶液，向其中逐漸滴加溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的Na₂CO₃溶液，混合溶液的質(zhì)量與所滴入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量關(guān)系曲線如圖所示，請根據(jù)題意問答問題：
（1）實驗過程中，有氣體放出，還可以看到的明顯的實驗現(xiàn)象是有白色沉淀產(chǎn)生．
（2）在實驗過程中放出氣體的總質(zhì)量為多少克？
（3）生成沉淀多少克？
（4）反應(yīng)恰好結(jié)束時，求溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？

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(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，當(dāng)鹽酸反應(yīng)完后，再與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鋇沉淀；
（2）開始時是生成氣體的，由于加入的是碳酸鈉溶液，而生成的是二氧化碳氣體，兩者的質(zhì)量明顯是增加多，減少的少，所以曲線明顯上揚．當(dāng)不再生成二氧化碳時，就生成碳酸鋇，由于碳酸鋇的質(zhì)量要多于碳酸鈉的，所以導(dǎo)致溶液的質(zhì)量增加減緩．從圖中曲線可看出，當(dāng)?shù)稳胩妓徕c106g時，鹽酸完全反應(yīng)，據(jù)此可根據(jù)滴入碳酸鈉質(zhì)量計算放出氣體質(zhì)量；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式中參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量計算生成的碳酸鋇沉淀質(zhì)量；
（4）從圖中曲線可看出，開始滴入106克的碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)，106克～212克之間滴入碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)；即與氯化鋇反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為212克-106克；
由化學(xué)方程式知，碳酸鈉和鹽酸、氯化鋇反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)均為氯化鈉，可根據(jù)化學(xué)方程式中參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量計算生成的氯化鈉質(zhì)量和碳酸鋇沉淀質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的物質(zhì)總質(zhì)量等于生成的物質(zhì)總質(zhì)量，最后所得不飽和溶液的質(zhì)量等于l00gBaCl₂和HCl的混合溶液，加上滴入的212gNa₂CO₃溶液，減去生成的氣體和沉淀的質(zhì)量，即可計算所得不飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，有氣體放出，與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鋇，即有白色沉淀產(chǎn)生；
（2）設(shè)實驗過程中放出的氣體總質(zhì)量為x，根據(jù)Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O，則
   Na₂CO₃ ～CO₂
   106      44
106g×10%    x
則$\frac{106}{106g×10%}=\frac{44}{x}$，解得x=4.4g
（3）設(shè)實驗過程中產(chǎn)生碳酸鋇質(zhì)量為z，后期的碳酸鈉中碳酸根轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀，所以對應(yīng)的碳酸鈉是106g溶液之后的部分為212g-106g=106g．
     Na₂CO₃ ～BaCO₃
     106       197
106g×10%       z
則$\frac{106}{106g×10%}=\frac{197}{z}$，解得z=19.7g
（4）設(shè)實驗過程中產(chǎn)生氯化鈉質(zhì)量為y，則整個過程的，不考慮是碳酸鈉與鹽酸還是和氯化鋇反應(yīng)，最終對應(yīng)的鈉都在氯化鈉中．
Na₂CO₃ ～2NaCl               
106        117                  
212g×10%   y   
則$\frac{106}{212g×10%}=\frac{117}{y}$，解得y=23.4g 
所得NaCl溶液的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{23.4g}{100g+212g-19.7g-4.4g}$×100%=8.13%
故答案為：
（1）產(chǎn)生白色沉；（2）4.4克；（3）19.7克；（4）8.13%

點評 本題考查根據(jù)圖象的有關(guān)化學(xué)方程式的計算，重在考查學(xué)生的識圖，碳酸鈉與兩種物質(zhì)都能發(fā)生反應(yīng)，而首先是與鹽酸反應(yīng)，其次與氯化鋇反應(yīng)，此題較難，學(xué)生容易出錯，平時要多注意訓(xùn)練．