Question

某同學(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）當(dāng)加入K₂CO₃溶液的質(zhì)量為

10

 g時(shí)，原混合溶液中的鹽酸恰好被反應(yīng)完全．
（2）原混合溶液中氯化鈣的質(zhì)量是多少？（寫出計(jì)算過程）
（3）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%

．

Answer 1

分析：根據(jù)圖象信息可知10克之前沒有出現(xiàn)沉淀，所以和鹽酸反應(yīng)的碳酸鉀是10克，當(dāng)加入K₂CO₃溶液的質(zhì)量為10g時(shí)，原混合溶液中的鹽酸恰好被反應(yīng)完全；
根據(jù)與20g13.8%的碳酸鉀溶液反應(yīng)生成2克沉淀，可求出氯化鈣的質(zhì)量；
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)．

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)的碳酸鉀是10克，當(dāng)加入K₂CO₃溶液的質(zhì)量為10g時(shí)，原混合溶液中的鹽酸恰好被反應(yīng)完全；
（2）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)的碳酸鉀是10克，從10開始出現(xiàn)沉淀，到30沉淀不變，說明和氯化鈣反應(yīng)的碳酸鉀是20克，生成沉淀是2克，設(shè)碳酸鉀和鹽酸反應(yīng)生成的氯化鉀質(zhì)量為y，生成的二氧化碳的質(zhì)量為x
         K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑
          138        149     44
     10g×13.8%       y      x

138

13.8%×10g

=

149

y

=

44

x

 x=0.44g    y=1.49g
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 
   20g×13.8% a     b     c
 

138

20g×13.8%

=

111

a

=

149

b

=

100

c

  a=2.22克   b=2.98克  c=2g
答：原混合溶液中CaCl₂的質(zhì)量為2.22g．
（2）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：

4.47g

67.56g

×100%=6.61%
答：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%．

點(diǎn)評(píng)：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)．