Question

8．向100mL稀鹽酸中加入混合均勻的NaHCO₃和KHCO₃固體粉末．充分反應(yīng)后使氣體完全放出．如圖是加入粉末的質(zhì)量與產(chǎn)生的二氧化碳的關(guān)系圖
①該鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為18.25克
②若鹽酸溶液為120mL時，加入的固體粉末為58.5克時產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為26.4克
③若固體粉末的質(zhì)量為x克，鹽酸的體積為140mL，產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為y克，則粉末質(zhì)量x與二氧化碳的質(zhì)量y的關(guān)系是若x≤63 g，y=$\frac{x}{90}$；若x＞63 g，y=30.8g（用含x和y的代數(shù)式表示，不必化簡）

Answer 1

分析 （1）由圖示可知，生成氣體的質(zhì)量為22g，然后根據(jù)HCl的相對分子質(zhì)量與二氧化碳的相對分子質(zhì)量和生成的二氧化碳的質(zhì)量，列出比例式，即可計算出該鹽酸中HCl的質(zhì)量；
（2）由圖示可知，完全反應(yīng)時加入粉末的質(zhì)量為45g，根據(jù)（1）中生成氣體的質(zhì)量即可設(shè)計出此時產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量；
（3）根據(jù)圖示鹽酸體積與（3）中鹽酸體積的比，得出粉末的取值范圍，即可得出粉末質(zhì)量x（g）與產(chǎn)生CO₂質(zhì)量y（g）之間的關(guān)系．

解答 解：（1）由圖示可知，m（CO₂）=22g；根據(jù)NaHCO₃和KHCO₃與鹽酸反應(yīng)的方程式可知，鹽酸與二氧化碳的關(guān)系式為HCl～CO₂
設(shè)鹽酸中HCl的質(zhì)量為x．
HCl～CO₂
36.5 44
x   22g
∴$\frac{36.5}{x}=\frac{44}{22g}$
解之得：x=18.25g；
（2）∵$\frac{120mL}{100mL}$＜$\frac{58.5g}{45g}$，
∴m（CO₂）=22g×1.2=26.4g，
或者這樣理解，100mL恰好與45g固體粉末反應(yīng)，那么120mL只能與$\frac{120×45g}{100}$=54g固體粉末反應(yīng)，
故58.5g粉末過量，120mL鹽酸完全反應(yīng)，即m（CO₂）=22g×1.2=26.4g，
（3）恰好反應(yīng)時混合物的質(zhì)量：m（粉末）=45g×1.4=63g，（因為鹽酸是原來的1.4倍）
若x≤63 g，由于是反應(yīng)物的物質(zhì)的量與生成的氣體的物質(zhì)的量，（混合物的平均相對分子質(zhì)量根據(jù)上一問可知是90，而此時鹽酸有剩余，所以按照固體物質(zhì)的物質(zhì)的量求算）則y=$\frac{x}{90}$，
若x＞63 g，（此時鹽酸完全反應(yīng)，不能繼續(xù)生成氣體，也可以說繼續(xù)加入的物質(zhì)的質(zhì)量無關(guān)）．則y=22g×1.4=30.8g，
故答案為：（1）該鹽酸中HCl的質(zhì)量為18.25 g．（2）產(chǎn)生CO₂的體積為26.4g．
（3）若x≤63 g，y=$\frac{x}{90}$；若x＞63 g，y=30.8g．

點評 本題主要考查學(xué)生運用化學(xué)方程式和已知數(shù)據(jù)進行推斷的能力，解答本題要注意分析物質(zhì)之間是否恰好完全反應(yīng)，如果不是恰好完全反應(yīng)，要以不過量的物質(zhì)為基礎(chǔ)進行計算．