Question

19．实验室中有6种没有标签的溶液，化学实验小组同学鉴别这些溶液．
（1）调查研究：实验盒中记录单上登记的6种溶液是：KMnO₄、K₂CO₃、CuSO₄、KHCO₃、Ca（OH）₂、稀盐酸，其中有颜色的溶液有KMnO₄和CuSO₄ ．将剩余四种无色溶液贴上A、B、C、D标签．
（2）查阅资料：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl
（3）实验探究：将B溶液滴加到A溶液中无明显现象：将B溶液滴加到C、D两溶液中，C溶液立即产生气体；而D溶液开始并没有立即产生气体，继续滴加一定量的B溶液，才有气体产生．
①实验结论：A是Ca（OH）₂溶液；C是KHCO₃溶液．
②按如图所示装置进行实验，其中夹持固定装置已略去．A溶液中开始时有白色沉淀生成，一段时间后，沉淀又消失．
现象解释：沉淀又消失的化学反应方程式为CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂；
（4）定量测定：将C、D两溶液混合，分别取三份该混合溶液的样品，逐滴滴入相同质量的相同B溶液，所得实验数据如表所示：

实验组号	①	②	③
样品中溶质质量/g	37.6	56.4	75.2
B溶液质量/g	70	70	70
产生气体质量/g	13.2	17.6	13.2

则该样品中C与D溶质的质量比为25：69；B溶液的质量分数为39.1%．

Answer 1

分析 （1）根据溶液带色，实际溶液中的离子所显的颜色，初中阶段所接触的物质中，带色的离子有：铁离子显棕黄色，亚铁离子显浅绿色，铜离子显蓝色，高锰酸根离子显紫色进行分析；
（3）根据加入盐酸有气泡产生的，溶液中含有碳酸根离子，结合各组中的溶液成份，要生成白色沉淀，只能是碳酸钙沉淀，碳酸钠和盐酸反应会生成碳酸氢钠和氯化钠进行分析；
根据碳酸钙、水和二氧化碳反应会生成碳酸氢钙进行分析；
（4）根据实验①③样品不同，盐酸质量相同，生成的二氧化碳相同，所以实验①中的固体样品完全反应，结合化学方程式和题中的数据计算C与D溶质的质量比；
根据实验②③盐酸质量相同，固体样品不同，生成的二氧化碳质量也不同相同，所以实验②中的盐酸完全反应，结合化学方程式和①中计算出的C与D溶质的质量比进行计算．

解答 解：（1）溶液所显的颜色，实际是由溶液中的离子显示出的，我们所学过的带色的离子有：铁离子显棕黄色，亚铁离子显浅绿色，铜离子显蓝色，高锰酸根离子显紫色，所以其中有颜色的溶液有：KMnO₄和CuSO₄ ；
（3）将B溶液滴加到A溶液中无明显现象：将B溶液滴加到C、D两溶液中，C溶液立即产生气体；而D溶液开始并没有立即产生气体，继续滴加一定量的B溶液，才有气体产生，盐酸能够和碳酸氢钾反应产生二氧化碳、水和氯化钾，盐酸能够和碳酸钾反应，先生成碳酸氢钾和氯化钾，一段时间后，碳酸氢钾和盐酸反应才生成二氧化碳，因此B是盐酸，C是碳酸氢钾，D是碳酸钾，则A是氢氧化钙；故答案为：Ca（OH）₂，KHCO₃；
A溶液中开始时有白色沉淀生成，一段时间后，沉淀又消失，碳酸钙、水和二氧化碳反应会生成碳酸氢钙，化学方程式为：CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂；
（4）根据实验①③样品不同，盐酸质量相同，生成的二氧化碳相同，所以实验①中的固体样品完全反应，结合化学方程式和题中的数据计算C与D溶质的质量比
设样品中碳酸钾的质量为x，碳酸氢钾的质量为y，
所以x+y=37.6g①
K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑
 138                44
  x               $\frac{44}{138}x$
KHCO₃+HCl=KCl+H₂O+CO₂↑
100               44
 y               $\frac{44}{100}y$
所以$\frac{44x}{138}$+$\frac{44y}{100}$=13.2g②
由①②计算得：x=27.6g，y=10g，
所以样品中碳酸氢钾与碳酸钾溶质的质量比为：10g：27.6g=25：69；
根据实验②③盐酸质量相同，固体样品不同，生成的二氧化碳质量也不同相同，所以实验②中的盐酸完全反应，样品中碳酸氢钾质量为：56.4g×$\frac{25}{25+69}$=15g，碳酸钾质量为：56.4g-15g=41.4g，
设与碳酸钾反应的盐酸质量为a，与碳酸氢钾反应的盐酸质量为b，
K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑
 138   73           
41.4g   a 
$\frac{138}{41.4g}$=$\frac{73}{a}$
a=21.9g
KHCO₃+HCl=KCl+H₂O+CO₂↑
100   36.5
15g     b
 $\frac{100}{15g}$=$\frac{36.5}{b}$
b=5.475g
所以盐酸的质量分数为：$\frac{21.9g+5.475g}{70g}$×100%=39.1%．
故答案为：（1）KMnO₄和CuSO₄ ；
（3）Ca（OH）₂，KHCO₃；
CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂；
（4）25：69；
39.1%．

点评 在解此类题时，首先分析题中的考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的提示进行解答，难度较大．