Question

做完“二氧化碳的制取和性质”实验后，废液桶中有大量盐酸与氯化钙的混合溶液（不考虑其他杂质）．为避免污染环境并回收利用废液，化学兴趣小组同学们做了如下实验：取废液桶中上层清液1044g，加入足量的CaCO₃粉末，生成44g气体，过滤，得到a g滤液．向滤液中加入溶质质量分数为21.2%的碳酸钠溶液，所得溶液pH与加入的碳酸钠溶液的质量关系如下图所示．查阅资料：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．

（1）a的值为________．
（2）加入1000g碳酸钠溶液后，溶液pH增大的原因是________．
（3）加入1000g碳酸钠溶液充分反应后，所得溶液能否用于生物兴趣小组的小麦选种（选种液要求氯化钠的质量分数在10%～20%之间）？请通过计算回答．

Answer 1

解：（1）设参加反应的碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 44g

x=100g
1044g+100g-44g=1100g．
故a的值为1100．
（2）碳酸钠溶液显碱性，若碳酸钠溶液过量，溶液的PH会大于7，故答案为：加入Na₂CO₃溶液过量，使溶液呈碱性，pH增大．
（3）设生成氯化钠的质量为y，碳酸钙的质量为z．
Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓
106 117 100
1000g×21.2% y z
=212g

y=234g z=200g
所得溶液中氯化钠的质量分数为×100%=12.3%
因为10%＜12.3%＜20%，所以可以用于生物兴趣小组的小麦选种．
答：可以用于生物兴趣小组的小麦选种．
分析：（1）用所取的上层清液的质量+参加反应的碳酸钙的质量-生成的二氧化碳的质量即为所得滤液的质量，所取的上层清液的质量和二氧化碳的质量已知，参加反应的碳酸钙的质量可根据二氧化碳的质量求出．
（2）碳酸钠溶液显碱性，若碳酸钠溶液过量，溶液的PH会大于7．
（3）问所得溶液能否用于小麦选种，也就是要算出所得溶液中氯化钠的质量分数，看是否达到选种要求．所得溶液中氯化钠的质量分数=×100%，氯化钠的质量可根据碳酸钠的质量求出，所得溶液的质量=滤液的质量+碳酸钠溶液的质量-沉淀的质量（可根据碳酸钠的质量求出）．
点评：本题是一道比较复杂的根据化学方程式的计算题，题目内容比较烦琐，但只要将题目分析清楚，计算方法和过程还是学生经常见到的类型．