Question

13．某實驗小組為探究酸的化學性質，由甲、乙同學設計并完成了如圖所示的實驗．

（1）甲同學實驗中所發生的化學方程式為①Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
【資料查閱】CaCl₂、NaCl的溶液呈中性，Na₂CO₃溶液呈②堿性（填“酸”或“堿”）性．
【實驗探究一】確定甲、乙同學上述實驗后所得溶液中的溶質．
（2）取甲所得溶液少許，加入石蕊試液，溶液顯紅色，甲所得溶液中一定含有的溶質是③CaCl₂和HCl（寫化學式）．
（3）取乙所得溶液少許，加入酚酞試液，溶液顯紅色，乙所得溶液中一定含有的溶質是④NaCl和Na₂CO₃（寫化學式）．
【實驗探究二】
（4）甲、乙同學把上述實驗所得溶液倒入同一廢液缸中，觀察到廢液缸中產生少量氣泡，最終有白色沉淀生成，該白色沉淀是⑤CaCO₃（寫化學式）．
【討論交流】丙同學提出：若將上述廢缸中物質取出，過濾，所得濾液中含有哪些物質呢？經過討論大家一致認為：一定含有NaCl，可能含有CaCl₂、鹽酸和Na₂CO₃中的部分物質．
【實驗探究三】取少量濾液于試管中，滴加過量的稀硝酸，可觀察到有大量氣泡產生．
【歸納總結】該濾液中含有的溶質是氯化鈉和⑥Na₂CO₃（寫化學式）．
【探索與拓展】有一份由Na₂SO₄、NaCl兩種物質組成的固體樣品．為確定其組成，上述小組同學將樣品全部溶于蒸餾水中制成119.3g溶液，再往其中加入104gBaCl₂溶液，兩者恰好完全反應．過濾，得到23.3g白色沉淀和一定質量的濾液．經測定，該濾液中溶質質量分數為9%．
試計算：（均需計算過程）
（5）所用B₂Cl₂的溶液中溶質的質量分數20%．
（6）所用樣品的質量18.25g．

Answer 1

分析 根據甲同學實驗和實驗現象解答各溶質的成分．
根據沉淀的量求出硫酸鈉的質量，然后求出生成氯化鈉的質量，再根據所得溶液溶質質量分數求出原固體混合物中NaCl的質量進而求出原固體混合物中NaCl的質量分數．

解答 解：（1）甲同學實驗是氫氧化鈣與稀鹽酸的反應；Na₂CO₃溶液顯堿性；
（2）取甲所得溶液少許，加入石蕊試液，溶液顯紅色，說明溶液顯酸性，所以甲所得溶液中一定含有的溶質CaCl₂和HCl；
（3）取乙所得溶液少許，加入酚酞試液，溶液顯紅色，說明溶液顯堿性，所以乙所得溶液中一定含有的溶質NaCl和Na₂CO₃；
（4）甲、乙同學把上述實驗所得溶液倒入同一廢液缸中，發生的化學反應是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl，所以白色沉淀是CaCO₃；
【歸納總結】取少量濾液于試管中，滴加過量的稀硝酸，可觀察到有大量氣泡產生，說明有碳酸鈉，該濾液中含有的溶質是氯化鈉和碳酸鈉．
解：設所用BaCl₂的溶液中溶質的質量為x，設原混合物中硫酸鈉的質量為z，生成氯化鈉的質量為y．
Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl
 142   208   233      117  
  z     x    23.3g     y 
$\frac{208}{x}$=$\frac{233}{23.3g}$，x=20.8g         
$\frac{233}{23.3g}$=$\frac{117}{y}$，y=11.7g
$\frac{233}{23.3g}$=$\frac{142}{z}$，z=14.2g
（5）所用BaCl₂的溶液中溶質的質量分數$\frac{20.8g}{104g}$×100%=20%；
（6）假設樣品的質量為W，則$\frac{W-14.2g+11.7g}{119.3g+104g-23.3g}$×100%=9%
所以W=20.5g
故答案為：（1）Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；堿性；（2）CaCl₂和HCl；（3）NaCl和Na₂CO₃；（4）CaCO₃；Na₂CO₃；（5）20%；（6）20.5g．

點評 本道題有兩個突破點：一是根據復分解反應的條件判斷是哪些物質在發生反應；二是涉及到有關化學式的計算．