Question

11．取24.8gCaCO₃和Ca（OH）₂固体混合物于烧杯中，向烧杯中不断加入质量分数为7.3%的稀盐酸．反应过程中测得生成气体的质量与所加稀盐酸质量的关系如图所示．
（1）固体混合物中Ca（OH）₂的质量是多少？
（2）a点的值为多少？
（3）若恰好完全反应时，得到不饱和溶液，向此溶液中加入12.6g水，所得溶液中溶质质量分数为多少？

Answer 1

分析 根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式，由二氧化碳的质量可以计算出消耗的碳酸钙质量、消耗的稀盐酸的溶质质量，进一步求解固体混合物中Ca（OH）₂的质量，反应时所用盐酸的质量（可得a点的值），根据氯化氢与氯化钙的质量关系可得氯化钙的质量，进一步求所得溶液中溶质质量分数．

解答 解：（1）由图象可知生成二氧化碳的质量为4.4g；
设消耗氯化氢的质量为x，消耗的碳酸钙质量为y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73             44
y     x              4.4g
$\frac{100}{y}=\frac{73}{x}=\frac{44}{4.4g}$
y=10g，x=7.3g
固体混合物中Ca（OH）₂的质量是24.8g-10g=14.8g．
（2）与碳酸钙反应消耗的盐酸质量为$\frac{7.3g}{7.3%}$=100g．
所以与氢氧化钙反应的盐酸质量为300g-100g=200g；a点的值为200；
（3）根据CaCO₃和Ca（OH）₂与HCl反应的方程式可知，HCl与CaCl₂的关系为：2HCl～CaCl₂
设反应生成氯化钙的质量为z．
      2HCl～CaCl₂
      73    111
300g×7.3%   z
$\frac{73}{300g×7.3%}=\frac{111}{z}$
z=33.3g
所得溶液中溶质质量分数为$\frac{33.3g}{24.8g+300g-4.4g+12.6g}$×100%=10%
答：（1）固体混合物中Ca（OH）₂的质量是14.8g．
（2）a点的值为200．
（3）所得溶液中溶质质量分数为10%．

点评 本题是借助于数学模型，利用图象的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力．