Question

3．某班同學完成制取二氧化碳的實驗后，對回收的鹽酸和氯化鈣混合溶液（不考慮其他雜質）進行了以下實驗：取40g該溶液于燒杯中，滴入40g溶質質量分數(shù)為13.8%的K₂CO₃溶液．滴入K₂CO₃溶液質量與生成沉淀質量的關系如圖所示．求：
（1）所取40g溶液中HCl和CaCl₂的質量．
（2）恰好反應后，溶液中的溶質質量分數(shù)是多少？．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鹽酸和氯化鈣與碳酸鉀反應的化學方程式就可計算出溶液中HCl和CaCl₂的質量；
（2）當加入K₂CO₃的質量為30g時，恰好反應，所得溶液中溶質為氯化鉀，根據(jù)氯化鈣與碳酸鉀反應的化學方程式和生成沉淀的質量，列出比例式，就可計算出生成KCl的質量，然后作出解答即可；

解答 解：（1）從圖象中的數(shù)據(jù)可以看出，10g之前沒有出現(xiàn)沉淀，所以和鹽酸反應的碳酸鉀溶液是10g，從加入10g碳酸鉀溶液開始出現(xiàn)沉淀，到30g后沉淀不變，說明和氯化鈣反應的碳酸鉀溶液是20g，生成沉淀是2g，
10g碳酸鉀溶液中含有碳酸鉀的質量為10g×13.8%=1.38g
設和碳酸鉀反應的鹽酸是X，生成氯化鉀為y，生成二氧化碳的質量為z
K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑
138        73       149             44
1.38g      x          y                z
$\frac{138}{1.38g}=\frac{73}{x}=\frac{149}{y}=\frac{44}{z}$
解得：x=0.73g，y=1.49g，z=0.44g
與氯化鈣反應的碳酸鉀的質量為：20g×13.8%=2.76g
設和碳酸鉀反應的氯化鈣為a，生成氯化鉀為b，生成的碳酸鈣質量為c
K₂CO₃+CaCl₂═2KCl+CaCO₃↓
138        111      149    100 
2.76g        a         b       c
$\frac{138}{2.76g}=\frac{111}{a}=\frac{149}=\frac{100}{c}$
解得：a=2.22g；b=2.98g；c=2g
（2）當加入K₂CO₃的質量為30g時，恰好反應，所得溶液中溶質的質量分數(shù)為：$\frac{1.49g+2.98g}{30g+40g-2g-0.44g}$×100%=6.6%
答：（1）所取40g 溶液中HCl的質量為0.73g；CaCl₂的質量為2.22g．
（2）所得溶液中溶質的質量分數(shù)為6.6%．

點評 在解此類題時，首先根據(jù)圖象分析反應的原理，然后再根據(jù)題中的條件利用方程式進行求解．最后的固體求酸注意要包含碳酸鈣，因為題干要求的是燒杯內的物質．