Question

向100克鹽酸和氯化鈣溶液的混物中逐滴滴入10.6%碳酸鈉溶掖，且參加反應的碳酸鈉溶液的質量與生成沉淀的質量之間的關系如圖所示．

（1）a點溶液中的溶質是______，b點溶液中的溶質是______．
（2）試計算到a點時所產生氣體的總質量和b點時溶液的總質最（保留兩位小數）．

Answer 1

解：（1）產生沉淀前消耗的20g碳酸鈉溶液是與鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質量，鹽酸與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，故當加入碳酸鈉溶液20g時，溶液中的溶質為反應生成的氯化鈉和溶液中未反應的物質氯化鈣；產生沉淀時消耗的（120-20）g碳酸鈉溶液是與氯化鈣反應的碳酸鈉溶液的質量，氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氯化鈉，其中碳酸鈣是不溶物，又因為氯化鈣恰好反應，因此b點時溶液中的溶質僅有氯化鈉．
故答案為：氯化鈉、氯化鈣；氯化鈉
（2）設與鹽酸反應時，生成二氧化碳的質量為x．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106 44
20g×10.6% x
=
解得：x=0.88g
根據質量守恒定律，用混合物的質量加上加入的碳酸鈉的質量，再減去生成的二氧化碳的質量和沉淀碳酸鈣的質量便可得b點時溶液的總質量：100g+120g-0.88g-10g=209.12g
答：a點時所產生氣體的總質量是0.88g，b點時溶液的總質量是209.12g．
分析：（1）產生沉淀前消耗的20g碳酸鈉溶液是與鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質量，鹽酸與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；產生沉淀時消耗的（120-20）g碳酸鈉溶液是與氯化鈣反應的碳酸鈉溶液的質量，氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氯化鈉，其中碳酸鈣是不溶物；
（2）產生沉淀前消耗的20g碳酸鈉溶液是與鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質量，由于知道與鹽酸反應的碳酸鈉溶液的質量和質量分數，根據二者反應的化學方程式可以計算出生成二氧化碳的質量；產生沉淀時消耗的（120-20）g碳酸鈉溶液是與氯化鈣反應的碳酸鈉溶液的質量，從圖可看出氯化鈣完全反應時生成碳酸鈣的質量是10g．最后根據質量守恒定律，用混合物的質量加上加入的碳酸鈉溶液的質量，再減去生成的二氧化碳的質量和沉淀碳酸鈣的質量便可得b點時溶液的總質量．
點評：本題是借助于數學模型，利用圖表的方式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力，難度較大．通常學生在計算時常常會忽視了實際參加反應的是溶液中溶質的質量，而往往會把20g直接代入化學方程式進行計算．這就要求學生足夠細心、會分析、且條理分明．