Question

10．某班同學(xué)完成制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)后，對(duì)回收的鹽酸和氯化鈣混合溶液（不考慮其他雜質(zhì)）進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：取62.44g該混合溶液于燒杯中，向燒杯中滴入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.8%K₂CO₃溶液40克．滴入K₂CO₃溶液質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量的關(guān)系如圖所示．求：
（1）所取鹽酸和氯化鈣混合溶液中HCl的質(zhì)量；
（2）求恰好完全反應(yīng)時(shí)，燒杯內(nèi)所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，將燒杯中的物質(zhì)蒸干，得到固體的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）由圖示數(shù)據(jù)可知，與鹽酸反應(yīng)的碳酸鉀溶液的質(zhì)量為10g，根據(jù)鹽酸與碳酸鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式，列出比例式，就可計(jì)算出鹽酸與碳酸鉀反應(yīng)生成KCl的質(zhì)量和溶液中HCl的質(zhì)量；
（2）根據(jù)碳酸鉀會(huì)與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，碳酸鉀會(huì)與氯化鈣生成碳酸鈣沉淀，溶液質(zhì)量等于加入的總質(zhì)量減去生成的氣體和沉淀的質(zhì)量，溶質(zhì)的質(zhì)量分別為碳酸鉀與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鉀的質(zhì)量加上氯化鈣與碳酸鉀反應(yīng)生成的氯化鉀的質(zhì)量，即可求出溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若將燒杯中的物質(zhì)蒸干，得到固體物質(zhì)質(zhì)量=生成KCl的質(zhì)量+生成沉淀質(zhì)量+剩余K₂CO₃質(zhì)量．

解答 解：（1）與鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為10g×13.8%=1.38g
設(shè)鹽酸與碳酸鉀反應(yīng)生成KCl的質(zhì)量為y，溶液中HCl的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為z
2HCl+K₂CO₃=2KCl+H₂O+CO₂↑
73    138   149     44
x   1.38%    y       z
∴$\frac{73}{x}$=$\frac{138}{1.38g}$=$\frac{149}{y}$=$\frac{44}{z}$，
解之得：x=0.73g，y=1.49g，z=0.44g；
（2）設(shè)溶液中CaCl₂的質(zhì)量為w，生成KCl的質(zhì)量為n，
CaCl₂+K₂CO₃=2KCl+CaCO₃↓
111         149  100
w            n    2g
∴$\frac{111}{w}$=$\frac{149}{n}$=$\frac{100}{2g}$，
解之得：w=2.22g，n=2.98g；
反應(yīng)后燒杯中的物質(zhì)包括兩個(gè)反應(yīng)中生成的氯化鉀，其質(zhì)量為：1.49g+2.98g=4.47g，恰好完全反應(yīng)時(shí)滴入的碳酸鉀的質(zhì)量為30g，故反應(yīng)后溶液的質(zhì)量
為：30g+40g-2g-0.44g=67.56g，則恰好完全反應(yīng)后，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{4.47g}{67.56g}$×100%=6.61%
（3）得到固體的質(zhì)量為：2.98g+1.49g+2g+10g×13.8%=7.85g．
答：（1）所取鹽酸和氯化鈣混合溶液中HCl的質(zhì)量0.73g；
（2）恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.61%
（3）得到固體的質(zhì)量為7.85g．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)方程式綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力．增加了學(xué)生分析問(wèn)題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．