Question

刘明用石灰石（杂质不与酸反应，也不溶于水）和稀盐酸反应制取二氧化碳，在准备将反应后的废液倒进废液缸时，发现实验桌上有一瓶未知质量分数的Na₂CO₃溶液，他决定利用该废液测定Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数。他将废液过滤，然后向废液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的质量与生成沉淀质量的关系如右图所示。

（1）在加入Na₂CO₃溶液的过程中，开始时没有发现沉淀生成，说明滤液中的溶质除含有CaCl₂外，还含有______________；                    

（2）求Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数。（计算结果精确到0.1%）

（3）求题（1）滤液中还含有溶质的质量（计算结果保留一位小数）。                   

Answer

（1） HCl        （2）26.5%          （3）0.9g

【解析】（1）由图象可知，在加入Na2CO3溶液的过程中，开始时没有发现生成沉淀，这说明Na2CO3溶液在与废液中的其它成分发生反应，根据形成废液的化学反应考虑；

（2）由图示可知，完全反应时生成沉淀的质量为5g，加入碳酸钠的质量为25g；和氯化钙溶液反应的碳酸钠的质量为25g-5g=20g．根据碳酸钠与氯化钙反应的化学方程式和生成沉淀的质量，列出比例式，就可计算出与氯化钙反应的碳酸钠的质量，然后根据溶质质量分数的公式进行计算；

（2）【解析】
设与氯化钙反应的碳酸钠的质量为x…………………………1分

Na2CO3+ CaCl2 = Ca CO3↓+ H2O…………………………2分

106             100

x               5g

 106/100=x/5g      x = 5.3g………………………………2分

碳酸钠的质量分数为5.3g÷(25g-5g) ×100%=26.5% 

（3）设与碳酸钠反应的盐酸溶质的质量为的x……………

（3）根据题意（1）滤液中还含有溶质是HCl，与5克的碳酸钠溶液反应，根据反应的方程式，由碳酸钠的质量可求出还含有溶质的质量．

……………1分

Na2CO3+ 2HCl= CaCl2+ H2O+CO2↑…………………………1分

106     73

5g×26.5%    x  

106/73=5g×26.5% / x      x = 0.9g………………………………2分

答: 碳酸钠的质量分数为26.5%,盐酸溶质的质量为的0.9g……………1分