Question

在化学实验技能考试做完“二氧化碳的制取和性质”实验后，废液桶中有大量的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，化学兴趣小组做了如下实验：
取废液桶上层清液共11.88kg，向其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图所示：
（1）通过如图可知，当碳酸钠溶液质量加到

 

kg时，废液恰好处理完（盐酸与氯化钙的混合溶液完全转化成氯化钠溶液）．
（2）此时所得溶液能否用于该校生物兴趣小组的小麦选种（选种液要求氯化钠的溶质质量分数在10%一20%之间）？请通过计算回答．

Answer 1

分析：（1）由图示可知，当碳酸钠溶液质量加到15kg时，ph=7，然后又上升，说明此时溶液正好中和；
（2）根据碳酸钠与盐酸反应和碳酸钠与氯化钙反应的化学方程式，分别计算出生成的NaCl的质量（即恰好处理完时溶液的溶质质量），然后根据“溶质质量分数=

溶质质量

溶液质量

×100%”即可计算出恰好处理完时溶液的溶质质量分数，再对照是否在“10%一20%”之间，即可判断此时所得溶液能否用于该校生物兴趣小组的小麦选种．

解答：解：（1）由图示可知，当碳酸钠溶液质量加到15kg时，ph=7，说明此时溶液正好完全中和；
故答案为：15kg；
（2）解：设Na₂CO₃与HCl反应生成NaCl、CO₂的质量分别为x₁、y₁，与CaCl₂反应生成NaCl、CaCO₃的质量分别为x₂、y₂，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O，
106           117  44    
10kg×21.2%   x₁ y₁       
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106         100      117
5kg×21.2%   y₂ x₂
∴

106

117

=

10kg×21.2%

x1

，

106

117

=

5kg×21.2%

x2

，

106

44

=

10kg×21.2%

y1

，

106

100

=

5kg×21.2%

y2

，
解之得：x₁=2.34kg，y₁=0.88kg，x₂=1.17kg，y₂=lkg；
恰好处理完时溶液的溶质质量分数=

2.34kg+1.17kg

11.88kg+15kg-0.88kg-1kg

×100%=14.04%．
答：可以作为生物兴趣小组的选种液．

点评：本题属于综合计算，主要考查学生运用所学化学知识综合分析和逻辑思维能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．