Question

16．小明在協(xié)助老師清理實驗室儲備室時，發(fā)現(xiàn)一瓶存放多年的氫氧化鈣．為檢驗其變質(zhì)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(zhì)量與錐形瓶中物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示．請問：

（1）與氫氧化鈣反應(yīng)的稀鹽酸的質(zhì)量為50g．
（2）A點時所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（結(jié)果精確到0.1%）．
（3）根據(jù)計算所得數(shù)據(jù)在圖2中畫出生成CO₂的質(zhì)量的曲線，并進行必要的標(biāo)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(zhì)．
（1）樣品加水共50g，加入50g稀鹽酸時物質(zhì)總質(zhì)量為100g，此時無氣體生成，說明只是和氫氧化鈣反應(yīng)．可判斷與氫氧化鈣反應(yīng)的稀鹽酸的質(zhì)量；
（2）A點時是氫氧化鈣和稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，而此時碳酸鈣沒有參與反應(yīng)，所以得到的溶液的溶質(zhì)只有氯化鈣，且是氫氧化鈣和50g14.6%的稀鹽酸反應(yīng)所得，進而根據(jù)對應(yīng)的化學(xué)方程式求算氯化鈣的質(zhì)量，進而求算對應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算消耗的稀鹽酸的質(zhì)量和生成的二氧化碳的質(zhì)量，進而描繪出對應(yīng)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(zhì)．
樣品加水共50g，加入50g稀鹽酸時物質(zhì)總質(zhì)量為100g，此時無氣體生成，說明只是和氫氧化鈣反應(yīng)．可判斷與氫氧化鈣反應(yīng)的稀鹽酸的質(zhì)量為50g；此時得到的溶液中溶質(zhì)為氫氧化鈣和50g14.6%的稀鹽酸反應(yīng)得到的氯化鈣．
設(shè)生成的氯化鈣的質(zhì)量為x，消耗的氫氧化鈣的質(zhì)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(zhì)量為11.4g-7.4g=4g
A點所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{11.1g}{100g-4g}$×100%≈11.6%
設(shè)4g碳酸鈣反應(yīng)消耗的稀鹽酸的質(zhì)量為z，生成的二氧化碳的質(zhì)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(yīng)的稀鹽酸的質(zhì)量為 50g．
（2）A點時所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.6%．
（3）

點評 根據(jù)化學(xué)方程式計算時，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．