Question

小姚同學(xué)完成制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)后，對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40g該溶液于燒杯中，滴入40g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.8%的K₂CO₃溶液．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40g 溶液中HCl和CaCl₂的質(zhì)量．
（2）當(dāng)加入K₂CO₃的質(zhì)量為30g時(shí)，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后過濾，若將濾液蒸干，得到固體的質(zhì)量．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鹽酸和氯化鈣與碳酸鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式就可計(jì)算出溶液中HCl和CaCl₂的質(zhì)量；
（2）當(dāng)加入K₂CO₃的質(zhì)量為30g時(shí)，所得溶液中溶質(zhì)為氯化鉀，根據(jù)氯化鈣與碳酸鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成沉淀的質(zhì)量，列出比例式，就可計(jì)算出生成KCl的質(zhì)量，然后作出解答即可；
（3）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；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若將燒杯中的濾液蒸干，得到固體物質(zhì)質(zhì)量=生成KCl的質(zhì)量+剩余K₂CO₃質(zhì)量．

解答：解：（1）從圖象中的數(shù)據(jù)可以看出，10克之前沒有出現(xiàn)沉淀，所以和鹽酸反應(yīng)的碳酸鉀溶液是10克，從加入10g碳酸鉀溶液開始出現(xiàn)沉淀，到30g后沉淀不變，說明和氯化鈣反應(yīng)的碳酸鉀溶液是20克，生成沉淀是2克，
10g碳酸鉀溶液中含有碳酸鉀的質(zhì)量為10g×13.8%=1.38g
設(shè)和碳酸鉀反應(yīng)的鹽酸是X，生成氯化鉀為y，生成二氧化碳的質(zhì)量為z
K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑
138    73   149     44
1.38g  x     y       z

138

1.38g

=

73

x

=

149

y

=

44

z

解得：x=0.73g，y=1.49g，z=0.44g
與氯化鈣反應(yīng)的碳酸鉀的質(zhì)量為：20g×13.8%=2.76g
設(shè)和碳酸鉀反應(yīng)的氯化鈣為a，生成氯化鉀為b，生成的碳酸鈣質(zhì)量為c
K₂CO₃+CaCl₂═2KCl+CaCO₃↓
138   111   149   100 
2.76g  a     b     c

138

2.76g

=

111

a

=

149

b

=

100

c

解得：a=2.22g；b=2.98g；c=2g
（2）當(dāng)加入K₂CO₃的質(zhì)量為30g時(shí)，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

1.49g+2.98g

30g+40g-2g-0.44g

×100%=6.6%
（3）反應(yīng)后燒杯中的物質(zhì)包括兩個反應(yīng)中生成的氯化鉀，以及反應(yīng)剩余的碳酸鉀的質(zhì)量，故：1.49g+2.98g+（40g-30g）×13.8%=5.85g．
答：（1）所取40g 溶液中HCl的質(zhì)量為0.73g；CaCl₂的質(zhì)量為1.48g．
（2）當(dāng)加入K₂CO₃的質(zhì)量為30g時(shí)，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.6%．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后過濾，若將濾液蒸干，得到固體的質(zhì)量為5.85g．

點(diǎn)評：在解此類題時(shí)，首先根據(jù)圖象分析反應(yīng)的原理，然后再根據(jù)題中的條件利用方程式進(jìn)行求解．最后的固體求酸注意要包含碳酸鈣，因?yàn)轭}干要求的是燒杯內(nèi)的物質(zhì)．