题目内容

8．Ⅰ．实验室常用的盐酸是密度1.20g•cm-3、质量分数36.5%．
（1）将多少升氯化氢（标准状况）通入1.00L水中可得到36.5%的盐酸（保留一位小数）？
（2）取10mL36.5%的盐酸，加水稀释至300mL，则稀释后盐酸的物质的量浓度是多少？
Ⅱ．向5.68g碳酸钙和碳酸镁组成的混合物中加入足量的I中稀释后的盐酸，将产生的CO2气体通入500mL 的NaOH溶液中，气体完全被吸收．若取此反应后的溶液100mL，并向该溶液中逐滴加入I中稀释后的盐酸，产生的CO2气体体积（标况）与所加入的盐酸的体积之间的关系如图所示：
（1）500mL NaOH溶液的物质的量浓度是多少？
（2）原混合物中碳酸钙的质量分数是多少？

分析 Ⅰ、（1）令需要氯化氢的体积为VL，根据n=$\frac{V}{Vm}$计算HCl的物质的量，再根据m=nM计算HCl的质量，根据m=ρV计算水的质量，进而计算溶液的质量，再根据质量分数列方程计算；根据c=$\frac{1000ρw}{M}$计算该盐酸的物质的量浓度，稀释后物质的量不变，体积变大，据此计算；
Ⅱ、（1）混合物盐酸开始没有气体，所以是氢氧化钠剩余，应该是氢氧化钠和碳酸钠的混合物，根据消耗盐酸的量计算剩余的氢氧化钠以及产生的碳酸钠得量，进而得到碳酸钠的总物质的量，计算NaOH溶液的物质的量浓度；
（2）根据碳元素守恒结合产生的二氧化碳的量的多少计算碳酸钙和碳酸镁的量，进而计算物质的百分含量．

解答 解：Ⅰ、（1）令需要氯化氢的体积为VL，则HCl的物质的量为$\frac{V}{22.4}$mol，故HCl的质量为$\frac{V}{22.4}$mol×36.5g/mol=$\frac{36.5V}{22.4}$g，1.00L水的质量为1L×1000g/L=1000g，故溶液的质量为（1000+$\frac{36.5V}{22.4}$）g，故（1000+$\frac{36.5V}{22.4}$）g×36.5%=$\frac{36.5V}{22.4}$g，解得：V=352.8L，
答：将352.8L氯化氢（标准状况）通入1.00L水中可得到36.5%的浓盐酸；
（2）质量分数为36.5%，密度1.20g/cm3的浓盐酸的物质的量浓度为$\frac{1000×1.2×36.5%}{36.5}$mol/L=12.0mol/L取10mL36.5%的盐酸，加水稀释至300mL，则稀释后盐酸的物质的量浓度是$\frac{12mol/L}{30}$=0.4mol/L，答：稀释后盐酸的物质的量浓度是0.4mol/L．
Ⅱ、（1）NaOH+HCl=NaCl+H2O，Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl=CO2+NaCl+H2O，根据消耗的盐酸的体积，所以溶液的组成是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，
根据Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，碳酸钠的物质的量是：0.4mol×0.02L=0.008mol，碳酸钠生成的碳酸氢钠消耗的盐酸的物质的量是0.008mol，体积是20mL，所以组成中碳酸氢钠的物质的量是0.01L×0.4mol/L=0.004mol，根据钠元素守恒，所以氢氧化钠的物质的量是0.008×2+0.004mol=0.02mol，所以氢氧化钠的物质的量浓度时$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，答：500mL NaOH溶液的物质的量浓度是0.2mol/L．
（2）根据碳元素守恒，C的物质的量是0.012mol×5=0.06mol，设碳酸钙和碳酸镁的物质的量分别是x、y，则x+y=0.06，100x+84y=5.78，解得x=0.04，y=0.02，所以原混合物中碳酸钙的质量分数是$\frac{0.04×100}{5.68}$×100%=70.4%，答：原混合物中碳酸钙的质量分数是70.4%．

点评 本题主要考查有关化学方程式的计算，题目难度较大，计算过程较复杂，解答本题的关键是先判断出生成物组成，然后利用数据间的关系计算出要求的量，试题充分考查了学生的分析、理解能力．

练习册系列答案
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