Question

17．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100g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图所示．求：
（1）与盐酸反应的K₂CO₃溶液的质量为10g，40mL溶液中HCl的质量为2.92g．
（2）计算100g混合溶液中氯化钙的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据图象可知，生成沉淀是从加入碳酸钾10g开始的，所以与盐酸反应的碳酸钾的质量是10g，然后结合化学方程式进行计算；
（2）根据图象可以看出碳酸钾和氯化钙反应的质量是20克，然后结合化学方程式求出氯化钙质量．

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是10克，从加入10g碳酸钾溶液开始出现沉淀，到30g后沉淀不变，说明和氯化钙反应的碳酸钾溶液是20克，
10g碳酸钾溶液中含有碳酸钾的质量为10g×13.8%=1.38g
设和碳酸钾反应的盐酸是x，
K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑
138    73  
1.38g  x    
$\frac{138}{1.38g}$=$\frac{73}{x}$
x=0.73g
与碳酸钾反应的盐酸是10克，其中含有氯化氢为0.73g，所以40mL溶液中HCl的质量为：0.73×4=2.92g；
（2）与氯化钙反应的碳酸钾的质量为：20g×13.8%=2.76g
设和碳酸钾反应的氯化钙为a，
K₂CO₃+CaCl₂═2KCl+CaCO₃↓
138   111    
2.76g  a     
  $\frac{138}{2.76g}$=$\frac{111}{a}$
a=2.22g
所以100g混合溶液中氯化钙的质量分数为：$\frac{2.22g}{100g}$×100%=2.22%．
故答案为：（1）10，2.92；
（2）100g混合溶液中氯化钙的质量分数为：2.22%．

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．最后的固体求酸注意要包含碳酸钙，因为题干要求的是烧杯内的物质．