Question

某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）當加入K₂CO₃溶液的質量為

10

 g時，原混合溶液中的鹽酸恰好被反應完全．
（2）原混合溶液中氯化鈣的質量是多少？（寫出計算過程）
（3）恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數(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，所以和鹽酸反應的碳酸鉀是10克，當加入K₂CO₃溶液的質量為10g時，原混合溶液中的鹽酸恰好被反應完全；
根據(jù)與20g13.8%的碳酸鉀溶液反應生成2克沉淀，可求出氯化鈣的質量；
根據(jù)碳酸鉀會與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，碳酸鉀會與氯化鈣生成碳酸鈣沉淀，溶液質量等于加入的總質量減去生成的氣體和沉淀的質量，溶質的質量分別為碳酸鉀與鹽酸反應生成的氯化鉀的質量加上氯化鈣與碳酸鉀反應生成的氯化鉀的質量，即可求出溶質的質量分數(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，所以和鹽酸反應的碳酸鉀是10克，當加入K₂CO₃溶液的質量為10g時，原混合溶液中的鹽酸恰好被反應完全；
（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，說明和氯化鈣反應的碳酸鉀是20克，生成沉淀是2克，設碳酸鉀和鹽酸反應生成的氯化鉀質量為y，生成的二氧化碳的質量為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 
   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的質量為2.22g．
（2）反應后燒杯中的物質包括兩個反應中生成的氯化鉀，其質量為：1.49g+2.98g=4.47g，恰好完全反應時滴入的碳酸鉀的質量為30g，故反應后溶液的質量
為：30g+40g-2g-0.44g=67.56g，則恰好完全反應后，溶液中溶質的質量分數(shù)為：

4.47g

67.56g

×100%=6.61%
答：恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數(shù)為6.61%．

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．