Question

11．在一燒杯中盛有100gBaCl₂和HCl的混合溶液，向其中逐漸滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?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(qǐng)根據(jù)題意回答問題：
（1）在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，我們先后看到的現(xiàn)象是有白色沉淀生成．
（2）在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，放出氣體總質(zhì)量為2.2g，生成的沉淀總質(zhì)量為19.7g．
（3）當(dāng)?shù)稳隢a₂CO₃溶液至圖中C點(diǎn)時(shí)，燒杯中溶液里含有的溶質(zhì)是Na₂CO₃、NaCl．（寫化學(xué)式）
（4）當(dāng)?shù)稳隢a₂CO₃溶液至圖中B點(diǎn)時(shí)，通過計(jì)算求此所得不飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)向盛有BaCl₂和HCl的混合溶液中滴加Na₂CO₃溶液時(shí)，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)生碳酸鋇沉淀進(jìn)行分析；
（2）開始時(shí)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?xì)怏w，兩者的質(zhì)量明顯是增加多，減少的少，所以曲線明顯上揚(yáng)．當(dāng)不再生成二氧化碳時(shí)，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c53g時(shí)，鹽酸完全反應(yīng)，據(jù)此可根據(jù)滴入碳酸鈉質(zhì)量計(jì)算放出氣體質(zhì)量；
根據(jù)化學(xué)方程式中參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量計(jì)算生成的碳酸鋇沉淀質(zhì)量；
（3）根據(jù)碳酸鈉和氯化鋇生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，當(dāng)?shù)稳隢a₂CO₃溶液至圖中C點(diǎn)時(shí)，碳酸鈉是過量的進(jìn)行分析；
（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)，53克～159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)量是159克-53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(jì)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159gNa₂CO₃溶液，減去生成的氣體和沉淀的質(zhì)量，即可計(jì)算所得不飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?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(shí)驗(yàn)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
53g×10%    x
$\frac{106}{53g×10%}$=$\frac{44}{x}$
x=2.2g
設(shè)實(shí)驗(yàn)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(duì)應(yīng)的碳酸鈉是53g溶液之后的部分為159g-53g=106g．
     Na₂CO₃ ～BaCO₃
     106       197
106g×10%       z
$\frac{106}{106g×10%}$=$\frac{197}{z}$
z=19.7g
（3）碳酸鈉和氯化鋇生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，當(dāng)?shù)稳隢a₂CO₃溶液至圖中C點(diǎn)時(shí)，碳酸鈉是過量的，所以燒杯中溶液里含有的溶質(zhì)是：Na₂CO₃、NaCl；
（4）設(shè)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生氯化鈉質(zhì)量為y，則整個(gè)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(duì)應(yīng)的鈉都在氯化鈉中．
Na₂CO₃ ～2NaCl               
106        117                  
159g×10%   y   
$\frac{106}{159g×10%}$=$\frac{117}{y}$
y=17.55g 
所得NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{17.55g}{100g+159g-19.7g-2.2g}$×100%=7.4%
故答案為：
（1）產(chǎn)生白色沉；
（2）2.2克，19.7克；
（3）Na₂CO₃、NaCl；
（4）7.4%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查根據(jù)圖象的有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，重在考查學(xué)生的識(shí)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(cuò)，平時(shí)要多注意訓(xùn)練．