Question

17．某班同學在做完“二氧化碳的制取和性質”實驗后，廢液缸內盛有大量的鹽酸與氯化鈣的混合溶液（不考慮其他雜質）．為了對廢液進行探究，某小組同學進行了如下實驗：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．有關實驗數(shù)據記錄如下表．當碳酸鈉溶液滴加至50g（已過量）時，將杯中物質進行過濾后得干燥固體1.0g．其他數(shù)據記錄如表：

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
杯中物質的總質量/g	29.78	39.56	49.56	59.56	未測

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

Answer 1

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

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

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