Question

17．某班同學(xué)在做完“二氧化碳的制取和性質(zhì)”實驗后，廢液缸內(nèi)盛有大量的鹽酸與氯化鈣的混合溶液（不考慮其他雜質(zhì)）．為了對廢液進(jìn)行探究，某小組同學(xué)進(jìn)行了如下實驗：取廢液缸中的澄清溶液20g盛于燒杯中，逐滴加入5.3%的碳酸鈉溶液使其完全反應(yīng)．有關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄如下表．當(dāng)碳酸鈉溶液滴加至50g（已過量）時，將杯中物質(zhì)進(jìn)行過濾后得干燥固體1.0g．其他數(shù)據(jù)記錄如表：

測定次數(shù)	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加入Na2CO3溶液/g	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0
杯中物質(zhì)的總質(zhì)量/g	29.78	39.56	49.56	59.56	未測

（1）求鹽酸完全反應(yīng)時生成的二氧化碳的質(zhì)量為0.44g．
（2）計算20g廢液中含氯化氫的質(zhì)量．
（3）通過計算，請在圖中畫出生成沉淀隨加入Na₂CO₃溶液質(zhì)量變化的曲線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，分析隨著碳酸鈉溶液的加入燒杯中所余物質(zhì)質(zhì)量的變化，當(dāng)加入碳酸鈉溶液后燒杯中剩余物質(zhì)質(zhì)量不再減少，則溶液中鹽酸完全反應(yīng)；利用此時變化前后剩余物質(zhì)質(zhì)量的差，計算出生成二氧化碳的質(zhì)量；
（2）由碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，由放出二氧化碳的質(zhì)量計算反應(yīng)所消耗鹽酸的質(zhì)量；
（3）由表中實驗數(shù)據(jù)，判斷所加入碳酸鈉溶液與氯化鈣開始反應(yīng)生成沉淀時的質(zhì)量，此為曲線的起點；由反應(yīng)化學(xué)方程式，由生成沉淀的質(zhì)量，計算恰好完全反應(yīng)時，消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量，判斷曲線的折點；

解答 解：（1）由實驗數(shù)據(jù)，第1次、第2次加入碳酸鈉溶液時，燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)總質(zhì)量都有所減小，而第3次加入碳酸鈉溶液，燒杯中所剩余物質(zhì)質(zhì)量不再減少，說明前兩次所加入的碳酸鈉溶液已經(jīng)把鹽酸完全反應(yīng)；此時反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量=20g+20g-39.56g=0.44g；
（2）設(shè)20g廢液中含氯化氫的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
        73             44
        x             0.44g
$\frac{73}{x}=\frac{44}{0.44g}$
x=0.73g
（3）當(dāng)加入20g碳酸鈉溶液時，混合溶液中的鹽酸完全反應(yīng)，此時，所加入的碳酸鈉溶液開始與氯化鈣反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀；此時為曲線的起點；
設(shè)恰好完全反應(yīng)時，消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓
106                 100
y×5.3%               1g
$\frac{106}{y×5.3%}=\frac{100}{1g}$
y=20g，即加入碳酸鈉溶液的質(zhì)量（20+20）g=40g時，恰好完全反應(yīng)；此時為曲線的折點，以后沉淀質(zhì)量不再改變；
答案：
（1）鹽酸完全反應(yīng)時生成的二氧化碳的質(zhì)量為0.44g；
（2）20g廢液中含氯化氫的質(zhì)量為0.73g；
（3）

點評 繪制隨加入碳酸鈉溶液質(zhì)量增加而生成沉淀的質(zhì)量曲線時，曲線的起點即混合溶液中鹽酸恰好完全反應(yīng)，曲線的折點即混合溶液中氯化鈣恰好完全反應(yīng)．