Question

某校初三年级在实验室做二氧化碳制取实验，实验后的废液倒在废液缸中，化学课外活动小组欲对废液的酸碱性进行了探究．
（1）你认为选用______试剂可检验废液是否呈酸性；
（2）若该校废液缸中盛有大量的盐酸与氯化钙的混合溶液（不考虑其它杂质）．为了对废液进行处理，某同学做了如下实验：取废液缸上层清液20.0g于烧杯中，逐滴滴入溶质质量分数为5.3%的碳酸钠溶液至过量，滴入碳酸钠溶液质量（/g）与生成沉淀的质量 （/g）的变化关系如图所示．（计算结果精确到0.1%）求：当废液中两种物质刚好消耗完毕时，所得溶液中氯化钠的质量分数（列式计算）．

Answer 1

解：（1）由于酸性溶液遇石蕊会变红，所以常用石蕊试液检验溶液是否呈酸性；
（2）①设与盐酸反应时，生成氯化钠的质量为x，生成二氧化碳的质量为y．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106 117 44
20.0g×5.3% x y

x=1.17g，y=0.44g
②设与氯化钙反应时，需要碳酸钠溶液的质量为z，生成氯化钠的质量为w．
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106 100 117
z×5.3% 1g w

z=20.0g，w=1.17g
实际参加反应的碳酸钠溶液的质量为
20.0g+20.0g=40.0g
所得溶液中氯化钠的质量分数为：×100%≈4.0%
故答案为：（1）石蕊；（2）答：所得溶液中氯化钠的质量分数为4.0%．
分析：（1）依据石蕊试液与酸性溶液接触会变红分析解答；
（2）由图象可以看出产生沉淀前消耗20.0g碳酸钠溶液，这是与废液中盐酸反应的碳酸钠溶液的质量，由于盐酸反应的碳酸钠溶液的质量和质量分数，根据二者反应的化学方程式可以计算出生成氯化钠的质量．由图象中可知生成沉淀的质量，然后依据碳酸钠与氯化钙反应的化学方程式可以计算出生成氯化钠的质量和反应的碳酸钠溶液质量．由两种反应生成的氯化钠的质量和除以所得溶液的质量就得到所得溶液中氯化钠的质量分数，所得溶液的质量应是反应的碳酸钠溶液总质量和上清液的质量减去生成沉淀的质量和生成的二氧化碳的质量；
点评：本题主要考查含杂质物质的化学方程式计算和溶质质量分数的计算，增加了学生分析问题的思维跨度，考查了学生整合知识的能力，难度较大．