Question

11．現(xiàn)有HCL與CaCl₂混合溶液，為了分析混合溶液中HCl個(gè)和CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】實(shí)驗(yàn)共記錄了兩組實(shí)驗(yàn)：第①組，氣體吸收完全后，NaOH溶液質(zhì)量增加4.4g；第②組，沉淀完全后，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干后得到固體的質(zhì)量為10g．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計(jì)算；
（1）混合溶液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%；（只寫結(jié)果）
（2）混合溶液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫出計(jì)算過(guò)程）
（3）實(shí)驗(yàn)中混合溶液中與NaCO₃溶液恰好完全反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾后所得“濾液”中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.2%；（不考慮過(guò)濾中的損失．只寫結(jié)果，保留小數(shù)點(diǎn)后一位）
（4）若在100g混合溶液中不斷加入10.6%的NaCO₃溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量的關(guān)系圖．（在答題卡的坐標(biāo)圖中作圖）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意可以知道生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4g，可以依據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式求算出氯化氫的質(zhì)量，然后求出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可；
（2）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可以知道生成沉淀的質(zhì)量為10g，可以據(jù)此結(jié)合碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式求算出氯化鈣的質(zhì)量，然后求出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可；
（3）根據(jù)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以知道反應(yīng)后得到的濾液為氯化鈉溶液，所以可以根據(jù)上述反應(yīng)求算出氯化鈉的質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式求解即可；
（4）根據(jù)題中所給物質(zhì)的性質(zhì)可以知道，在鹽酸存在的情況下碳酸鈣不可能以沉淀的形式析出，可以據(jù)此結(jié)合題中所給數(shù)據(jù)完成作圖．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量即為碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，即為4.4g，
設(shè)混合溶液中含有氯化氫的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y，消耗碳酸鈉的質(zhì)量為z
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73    117      44
 z      x      y       4.4g
$\frac{106}{z}$=$\frac{73}{x}$=$\frac{117}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=7.3g
y=11.7g
z=10.6g
混合溶液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{7.3g}{100g}$×100%=7.3%；
（2）設(shè)混合溶液中CaCl₂的質(zhì)量為m，生成氯化鈉的質(zhì)量為n，消耗碳酸鈉的質(zhì)量為p
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
111   106     100     117
 m     p       10g     n
$\frac{111}{m}$=$\frac{106}{p}$=$\frac{100}{10g}$=$\frac{117}{n}$
m=11.1g
n=11.7g
p=10.6g
混合溶液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{11.1g}{100g}$×100%=11.1%；
答：混合溶液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.1%；
（3）通過(guò)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以知道反應(yīng)后得到的濾液為氯化鈉溶液，
濾液中溶質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量為：11.7g+11.7g=23.4g，
鹽酸消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為：$\frac{10.6g}{10.6%}$=100g，
氯化鈣消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為：$\frac{10.6g}{10.6%}$=100g，
所以反應(yīng)后溶液的質(zhì)量為：100g+100g+100g-4.4g-10g=285.6g
所以反應(yīng)后濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{23.4g}{285.6g}$×100%=8.2%；
（4）根據(jù)題中所給物質(zhì)的性質(zhì)可以知道，在鹽酸存在的情況下碳酸鈣不可能以沉淀的形式析出，所以加入的碳酸鈉要先和鹽酸反應(yīng)，根據(jù)（3）的解答可以知道，鹽酸消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為100g，即當(dāng)?shù)稳?00g碳酸鈉溶液后才會(huì)產(chǎn)生沉淀，其中生成沉淀的質(zhì)量為10g，此時(shí)一共消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為100g+100g=200g，可以據(jù)此描點(diǎn)連線得出加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量的關(guān)系圖
．
故答案為：（1）7.3%；
（2）11.1%；
（3）8.2%；
（4）作圖見(jiàn)如圖曲線．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準(zhǔn)確性．