Question

19．實驗室中有6種沒有標(biāo)簽的溶液，化學(xué)實驗小組同學(xué)鑒別這些溶液．
（1）調(diào)查研究：實驗盒中記錄單上登記的6種溶液是：KMnO₄、K₂CO₃、CuSO₄、KHCO₃、Ca（OH）₂、稀鹽酸，其中有顏色的溶液有KMnO₄和CuSO₄ ．將剩余四種無色溶液貼上A、B、C、D標(biāo)簽．
（2）查閱資料：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl
（3）實驗探究：將B溶液滴加到A溶液中無明顯現(xiàn)象：將B溶液滴加到C、D兩溶液中，C溶液立即產(chǎn)生氣體；而D溶液開始并沒有立即產(chǎn)生氣體，繼續(xù)滴加一定量的B溶液，才有氣體產(chǎn)生．
①實驗結(jié)論：A是Ca（OH）₂溶液；C是KHCO₃溶液．
②按如圖所示裝置進行實驗，其中夾持固定裝置已略去．A溶液中開始時有白色沉淀生成，一段時間后，沉淀又消失．
現(xiàn)象解釋：沉淀又消失的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂；
（4）定量測定：將C、D兩溶液混合，分別取三份該混合溶液的樣品，逐滴滴入相同質(zhì)量的相同B溶液，所得實驗數(shù)據(jù)如表所示：

實驗組號	①	②	③
樣品中溶質(zhì)質(zhì)量/g	37.6	56.4	75.2
B溶液質(zhì)量/g	70	70	70
產(chǎn)生氣體質(zhì)量/g	13.2	17.6	13.2

則該樣品中C與D溶質(zhì)的質(zhì)量比為25：69；B溶液的質(zhì)量分數(shù)為39.1%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液帶色，實際溶液中的離子所顯的顏色，初中階段所接觸的物質(zhì)中，帶色的離子有：鐵離子顯棕黃色，亞鐵離子顯淺綠色，銅離子顯藍色，高錳酸根離子顯紫色進行分析；
（3）根據(jù)加入鹽酸有氣泡產(chǎn)生的，溶液中含有碳酸根離子，結(jié)合各組中的溶液成份，要生成白色沉淀，只能是碳酸鈣沉淀，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)會生成碳酸氫鈉和氯化鈉進行分析；
根據(jù)碳酸鈣、水和二氧化碳反應(yīng)會生成碳酸氫鈣進行分析；
（4）根據(jù)實驗①③樣品不同，鹽酸質(zhì)量相同，生成的二氧化碳相同，所以實驗①中的固體樣品完全反應(yīng)，結(jié)合化學(xué)方程式和題中的數(shù)據(jù)計算C與D溶質(zhì)的質(zhì)量比；
根據(jù)實驗②③鹽酸質(zhì)量相同，固體樣品不同，生成的二氧化碳質(zhì)量也不同相同，所以實驗②中的鹽酸完全反應(yīng)，結(jié)合化學(xué)方程式和①中計算出的C與D溶質(zhì)的質(zhì)量比進行計算．

解答 解：（1）溶液所顯的顏色，實際是由溶液中的離子顯示出的，我們所學(xué)過的帶色的離子有：鐵離子顯棕黃色，亞鐵離子顯淺綠色，銅離子顯藍色，高錳酸根離子顯紫色，所以其中有顏色的溶液有：KMnO₄和CuSO₄ ；
（3）將B溶液滴加到A溶液中無明顯現(xiàn)象：將B溶液滴加到C、D兩溶液中，C溶液立即產(chǎn)生氣體；而D溶液開始并沒有立即產(chǎn)生氣體，繼續(xù)滴加一定量的B溶液，才有氣體產(chǎn)生，鹽酸能夠和碳酸氫鉀反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳、水和氯化鉀，鹽酸能夠和碳酸鉀反應(yīng)，先生成碳酸氫鉀和氯化鉀，一段時間后，碳酸氫鉀和鹽酸反應(yīng)才生成二氧化碳，因此B是鹽酸，C是碳酸氫鉀，D是碳酸鉀，則A是氫氧化鈣；故答案為：Ca（OH）₂，KHCO₃；
A溶液中開始時有白色沉淀生成，一段時間后，沉淀又消失，碳酸鈣、水和二氧化碳反應(yīng)會生成碳酸氫鈣，化學(xué)方程式為：CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂；
（4）根據(jù)實驗①③樣品不同，鹽酸質(zhì)量相同，生成的二氧化碳相同，所以實驗①中的固體樣品完全反應(yīng)，結(jié)合化學(xué)方程式和題中的數(shù)據(jù)計算C與D溶質(zhì)的質(zhì)量比
設(shè)樣品中碳酸鉀的質(zhì)量為x，碳酸氫鉀的質(zhì)量為y，
所以x+y=37.6g①
K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑
 138                44
  x               $\frac{44}{138}x$
KHCO₃+HCl=KCl+H₂O+CO₂↑
100               44
 y               $\frac{44}{100}y$
所以$\frac{44x}{138}$+$\frac{44y}{100}$=13.2g②
由①②計算得：x=27.6g，y=10g，
所以樣品中碳酸氫鉀與碳酸鉀溶質(zhì)的質(zhì)量比為：10g：27.6g=25：69；
根據(jù)實驗②③鹽酸質(zhì)量相同，固體樣品不同，生成的二氧化碳質(zhì)量也不同相同，所以實驗②中的鹽酸完全反應(yīng)，樣品中碳酸氫鉀質(zhì)量為：56.4g×$\frac{25}{25+69}$=15g，碳酸鉀質(zhì)量為：56.4g-15g=41.4g，
設(shè)與碳酸鉀反應(yīng)的鹽酸質(zhì)量為a，與碳酸氫鉀反應(yīng)的鹽酸質(zhì)量為b，
K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑
 138   73           
41.4g   a 
$\frac{138}{41.4g}$=$\frac{73}{a}$
a=21.9g
KHCO₃+HCl=KCl+H₂O+CO₂↑
100   36.5
15g     b
 $\frac{100}{15g}$=$\frac{36.5}$
b=5.475g
所以鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{21.9g+5.475g}{70g}$×100%=39.1%．
故答案為：（1）KMnO₄和CuSO₄ ；
（3）Ca（OH）₂，KHCO₃；
CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂；
（4）25：69；
39.1%．

點評 在解此類題時，首先分析題中的考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識和題中所給的提示進行解答，難度較大．