Question

16．小明在協(xié)助老師清理實驗室儲備室時，發(fā)現一瓶存放多年的氫氧化鈣．為檢驗其變質情況，進行如 下探究：取氫氧化鈣樣品11.4g于錐形瓶中，加入38.6g水，然后逐漸滴加14.6%的稀鹽酸，加入稀鹽酸的質量與錐形瓶中物質的質量關系如圖1所示．請問：

（1）與氫氧化鈣反應的稀鹽酸的質量為50g．
（2）A點時所得溶液的溶質質量分數（結果精確到0.1%）．
（3）根據計算所得數據在圖2中畫出生成CO₂的質量的曲線，并進行必要的標注．

Answer 1

分析 本題計算建立在樣品只含氫氧化鈣和碳酸鈣的前提下，而不含水等雜質．
（1）樣品加水共50g，加入50g稀鹽酸時物質總質量為100g，此時無氣體生成，說明只是和氫氧化鈣反應．可判斷與氫氧化鈣反應的稀鹽酸的質量；
（2）A點時是氫氧化鈣和稀鹽酸恰好完全反應，而此時碳酸鈣沒有參與反應，所以得到的溶液的溶質只有氯化鈣，且是氫氧化鈣和50g14.6%的稀鹽酸反應所得，進而根據對應的化學方程式求算氯化鈣的質量，進而求算對應的質量分數．
（3）根據碳酸鈣的質量和對應的化學方程式求算消耗的稀鹽酸的質量和生成的二氧化碳的質量，進而描繪出對應的曲線圖．

解答 解：本題計算建立在樣品只含氫氧化鈣和碳酸鈣的前提下，而不含水等雜質．
樣品加水共50g，加入50g稀鹽酸時物質總質量為100g，此時無氣體生成，說明只是和氫氧化鈣反應．可判斷與氫氧化鈣反應的稀鹽酸的質量為50g；此時得到的溶液中溶質為氫氧化鈣和50g14.6%的稀鹽酸反應得到的氯化鈣．
設生成的氯化鈣的質量為x，消耗的氫氧化鈣的質量為y
Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
74                73      111
y        50g×14.6%   x
$\frac{74}{y}$=$\frac{73}{50g×14.6%}$=$\frac{111}{x}$
x=11.1g
y=7.4g
樣品中碳酸鈣的質量為11.4g-7.4g=4g
A點所得溶液的溶質質量分數為$\frac{11.1g}{100g-4g}$×100%≈11.6%
設4g碳酸鈣反應消耗的稀鹽酸的質量為z，生成的二氧化碳的質量為a
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         73                         44
4g               14.6%z                               a
$\frac{100}{4g}$=$\frac{73}{14.6%z}$=$\frac{44}{a}$
z=20g
a=1.76g
即加入鹽酸到70g時生成1.76g的二氧化碳，得圖．

故答案為：
（1）與氫氧化鈣反應的稀鹽酸的質量為 50g．
（2）A點時所得溶液的溶質質量分數為11.6%．
（3）

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．