Question

17．已知某溶液中的溶質可能是HCl、NaOH、CaCl₂中的一種或兩種，為確定該溶液中溶質的成分及含量，進行以下實驗．
（1）取少量溶液與試管中滴入2滴無色酚酞，酚酞不變色，溶液中一定不存在氫氧化鈉．
（2）為了進一步測定成分及含量，重新取120g溶液于燒杯中，逐滴加入20.0%的Na₂CO₃溶液，測得滴加溶液的質量與產生沉淀的關系（圖1）和滴加溶液的質量與燒杯中溶液的pH關系（圖2）．
（已知：向鹽酸中滴加碳酸鈉溶液發生反應為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；CaCl₂溶液呈中性．）回答下列問題：

①該溶液中溶質的化學式為HCl、CaCl₂．
②計算溶液中各溶質的質量分數．（寫出計算過程）
③m₁=63.6g；m₂=31.8g．

Answer 1

分析 （1）根據氫氧化鈉顯堿性，能使酚酞變紅色進行分析；
（2）①根據混合物中加入一定量碳酸鈉，才會出現沉淀，所以該溶液中溶質為氯化氫、氯化鈣進行分析；
②根據加入碳酸鈉的質量和生成沉淀的質量進行計算；
③根據氯化鈣、鹽酸的混合物中加入碳酸鈉，碳酸鈉會先于鹽酸反應，再與氯化鈣反應進行分析．

解答 解：（1）氫氧化鈉顯堿性，能使酚酞變紅色，所以取少量溶液與試管中滴入2滴無色酚酞，酚酞不變色，溶液中一定不存在氫氧化鈉；
（2）①混合物中加入一定量碳酸鈉，才會出現沉淀，所以該溶液中溶質為氯化氫、氯化鈣，化學式為：HCl、CaCl₂；
②設溶液中氯化氫的質量為，氯化鈣質量為y，與氯化鈣反應的碳酸鈉質量為z
與鹽酸反應的碳酸鈉的質量為：31.8g×20%=6.36g
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         73
6.36g       x
$\frac{106}{6.36g}$=$\frac{73}{x}$
x=4.38g
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
 106        111      100
z×20%      y        6g
   $\frac{111}{y}$=$\frac{100}{6g}$=$\frac{106}{z×20%}$
    y=6.66g
    z=31.8g
鹽酸的質量分數為：$\frac{4.38g}{120g}$×100%=3.65g
氯化鈣的質量分數為：$\frac{6.66g}{120g}$×100%=5.55%
③所以m₁=63.6g；m₂=31.8g．
故答案為：（1）氫氧化鈉；
（2）①HCl、CaCl₂；
②鹽酸的質量分數為3.65g，氯化鈣的質量分數為5.55%；
③63.6g，31.8g．

點評 本題主要考查了化學方程式的計算，難度不大，注意解題的規范性和準確性．