Question

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(wèn)題：           

（1）在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們先后看到的現(xiàn)象是　　．                  

（2）在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，放出氣體總質(zhì)量為　　g，生成的沉淀總質(zhì)量為　　g．        

（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　．（寫化學(xué)式）        

（4）當(dāng)?shù)稳隢a₂CO₃溶液至圖中B點(diǎn)時(shí)，通過(guò)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

【考點(diǎn)】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算；有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算．         

【專題】溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與化學(xué)方程式相結(jié)合的計(jì)算；綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）．           

【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(guò)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(guò)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                                               

=                                               

x=2.2g                                                      

設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)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                                           

=                                             

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(guò)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(guò)程中產(chǎn)生氯化鈉質(zhì)量為y，則整個(gè)過(guò)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                                               

=                                             

y=17.55g                                                    

所得NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×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．