向氯化钙和稀盐酸的混合液100g中逐渐滴入10.6%的碳酸钠溶液加入碳酸钠溶液的质量X与所得沉淀质量Y的关系如下图所示求恰好完全反应时所得溶液中的溶质质量分数图就是x从20开始起有一条直线,然后到40时就与X轴平行了.
问题描述：
向氯化钙和稀盐酸的混合液100g中逐渐滴入10.6%的碳酸钠溶液
加入碳酸钠溶液的质量X与所得沉淀质量Y的关系如下图所示
求恰好完全反应时所得溶液中的溶质质量分数
图就是x从20开始起有一条直线,然后到40时就与X轴平行了.
答
(1)当x≤20g时,y=0,表示滴入的碳酸钠溶液与稀盐酸反应,且当x=20g时,两者恰好完全反应.
设碳酸钠溶液与稀盐酸恰好完全反应时生成 NaCl和CO2的质量分别为m1(NaCl)、m(CO2),则:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑；
20g*10.6%~m1(NaCl)~m(CO2),
列比例式解得:m1(NaCl)=2.34g,m(CO2)=0.88g,
(2)当20g＜x≤40g时,y＞0,表示滴入的碳酸钠溶液与氯化钙反应,且当x=40g时,两者恰好完全反应.此时,与氯化钙反应所消耗的碳酸钠溶液质量为:40g-20g=20g
设碳酸钠溶液与氯化钙恰好完全反应时生成CaCO3 和NaCl的质量分别为m(CaCO3)、m2(NaCl),则:
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl
20g*10.6%~m(CaCO3)~m2(NaCl),
列比例式解得:mCaCO3)=2g,m2(NaCl)=2.34g,
因此,恰好完全反应时所得溶液的溶质为NaCl,其质量为:2.34g+2.34g=4.68g,
由质量守恒定律可知,所得溶液的质量为:100g+40g-0.88g-2g=137.12g
所以,恰好完全反应时所得溶液中的溶质质量分数为:
(4.68g/137.12g)*100%=3.41%