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
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%