Question

某班同学完成制取二氧化碳的实验后，对回收的盐酸和氯化钙混合溶液（不考虑其他杂质）进行了以下实验：取40mL该溶液于烧杯中，滴入40g溶质质量分数为13.8%的K₂CO₃溶液．滴入K₂CO₃溶液质量与生成沉淀质量的关系如右图所示．求：
（1）生成的气体和沉淀的质量．
（2）实验结束后，若将烧杯中的物质蒸干，得到无水固体的质量．

Answer 1

分析：（1）根据碳酸钾会与盐酸反应生成二氧化碳气体，碳酸钾会与氯化钙生成碳酸钙沉淀进行分析，
（2）根据质量守恒定律进行分析．

解答：解：（1）从图象中的数据可以看出，10克之前没有出现沉淀，所以和盐酸反应的碳酸钾溶液的质量是10g，从10开始出现沉淀，到30沉淀不变，说明和氯化钙反应的碳酸钾溶液的质量是20g，根据化学方程式可求得生成气体和沉淀碳酸钙的质量；
设生成氯化钾为x，生成二氧化碳气体的质量为y
         K₂CO₃ +2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑
          138           149      44
     10g×13.8%           x      y       

138

10g×13.8%

=

149

x

=

44

y

       X=1.49g    y=0.44g
设反应生成氯化钾为a，生成的碳酸钙质量b
     K₂CO₃ +CaCl₂=2KCl+CaCO₃↓
     138            149   100
   20×13.8%         a      b     

138

20g×13.8%

=

149

a

=

100

b

 
  a=2.98g  b=2g
所以生成的二氧化碳气体和碳酸钙沉淀的质量分别为0.44g、2g
（2）反应后烧杯中的物质包括两个反应中生成的氯化钾，以及反应剩余的碳酸钾和生成的沉淀碳酸钙的质量，故得到无水固体的质量为：1.49g+2.98g+10g×13.8%+2g=7.85g．
答：（1）生成的气体和沉淀的质量分别为0.44g、2g．
（2）实验结束后，将烧杯中的物质蒸干，得到无水固体的质量为7.85g．

点评：在解此类题时，首先根据图象分析反应的原理，然后再根据题中的条件利用方程式进行求解．最后得到无水固体的质量注意要包含碳酸钙的质量，因为题干要求的是烧杯内的物质．