Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)石灰石與稀鹽酸反應(yīng)后的廢液成分進(jìn)行研究。取廢液100g，逐滴滴加10.6%的碳酸鈉溶液。用pH傳感器測(cè)得廢液的pH隨所加入碳酸鈉溶液的質(zhì)量的變化曲線如圖所示。回答下列問題：

（1）廢液中含有的溶質(zhì)有___________（填化學(xué)式）。

（2）CD段溶液pH>7的原因是__________；計(jì)算廢液中氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______。（寫出計(jì)算過程）。

（3）計(jì)算充分反應(yīng)至C點(diǎn)時(shí)所得溶液的質(zhì)量為______________。

Answer 1

【答案】CaCl2、HCl 溶液中含有碳酸鈉且碳酸鈉溶液顯堿性 1.11%（詳見解析) 128.12g

【解析】

根據(jù)PH變化可分析反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)還有過量的鹽酸和鹽酸先與碳酸鈉反應(yīng)，后與氯化鈣反應(yīng)。

（1）石灰石與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，因此溶液中的溶質(zhì)含有氯化鈣，從圖中分析，溶液呈酸性，因此溶液中還有剩余的鹽酸，因此廢液中含有的溶質(zhì)為氯化鈣和氯化氫，化學(xué)式為：CaCl2、HCl。

（2）A~B段表示碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)，pH由小變大，B~C段表示碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)，pH不變，C~D表示碳酸鈉過量，碳酸鈉溶液顯堿性，因此pH增加；由圖分析與氯化鈣反應(yīng)消耗10g碳酸鈉溶液，因此CaCl2反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為10g×10.6%=1.06g，由反應(yīng)方程式可計(jì)算氯化鈣的質(zhì)量；

設(shè)100g廢液中CaCl2的質(zhì)量為x，

x=1.11g

廢液中氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

答：100g廢液中氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.11%。

（3）充分反應(yīng)至C點(diǎn)時(shí)所得溶液的質(zhì)量為原來廢液100g，加上A~C參加反應(yīng)的碳酸鈉30g，減去A~B反生成的氣體和B~C段生成的沉淀；A~B段表示碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；從圖中分析消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為20g，因此稀鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為20g×10.6%=2.18g；

設(shè)生成的二氧化碳質(zhì)量為x，

x=0.88g

答：生成的二氧化碳質(zhì)量為0.88g。

B~C段表示碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；由圖分析與氯化鈣反應(yīng)消耗10g碳酸鈉溶液，因此CaCl2反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為10g×10.6%=1.06g；

設(shè)生成碳酸鈣的質(zhì)量為y，

y=1.0g

答：生成的碳酸鈣質(zhì)量為1.0g。

因此充分反應(yīng)至C點(diǎn)時(shí)所得溶液的質(zhì)量為：100g+30g-0.88g-1.0g=128.12g。