Question

5．某班同學完成制取二氧化碳的實驗后，對回收的鹽酸和氯化鈣混合溶液（不考慮其他雜質）進行了以下實驗：取40mL該溶液于燒杯中，滴入40g溶質質量分數(shù)為13.8%的K₂CO₃溶液．滴入K₂CO₃溶液質量與生成沉淀質量的關系如圖所示．求：
（1）實驗結束后，得到固體的質量是5.85g．
（2）所取40mL溶液中含HCl的質量．

Answer 1

分析 根據(jù)鹽酸和氯化鈣與碳酸鉀反應的化學方程式就可計算出溶液中HCl；
當加入K₂CO₃的質量為30g時，所得溶液中溶質為氯化鉀，根據(jù)氯化鈣與碳酸鉀反應的化學方程式和生成沉淀的質量，列出比例式，就可計算出生成KCl的質量，然后作出解答即可；
由圖示數(shù)據(jù)可知，與鹽酸反應的碳酸鉀溶液的質量為10g，根據(jù)鹽酸與碳酸鉀反應的化學方程式，列出比例式，就可計算出鹽酸與碳酸鉀反應生成KCl的質量和溶液中HCl的質量；實驗結束后，若將燒杯中的濾液蒸干，得到固體物質質量=生成KCl的質量+剩余K₂CO₃質量．

解答 解：從圖象中的數(shù)據(jù)可以看出，10g之前沒有出現(xiàn)沉淀，所以和鹽酸反應的碳酸鉀溶液是10g，從加入10g碳酸鉀溶液開始出現(xiàn)沉淀，到30g后沉淀不變，說明和氯化鈣反應的碳酸鉀溶液是20g，生成沉淀是2g，
10g碳酸鉀溶液中含有碳酸鉀的質量為10g×13.8%=1.38g
設和碳酸鉀反應的鹽酸是x，生成氯化鉀為y，生成二氧化碳的質量為z
K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑
138        73     149     44
1.38g      x     y       z
$\frac{138}{1.38g}=\frac{73}{x}$=$\frac{149}{y}$=$\frac{44}{z}$
x=0.73g   y=1.49g，z=0.44g
與氯化鈣反應的碳酸鉀的質量為：20g×13.8%=2.76g
設碳酸鈣和碳酸鉀反應生成氯化鉀為b，
K₂CO₃+CaCl₂═2KCl+CaCO₃↓
138                  149   
2.76g                 b    
$\frac{138}{2.76g}=\frac{149}{b}$
b=2.98g
反應后燒杯中的物質包括兩個反應中生成的氯化鉀，以及反應剩余的碳酸鉀的質量，故：1.49g+2.98g+（40g-30g）×13.8%=5.85g．
答案：
（1）5.85g；
（2）所取40mL溶液中含HCl的質量為.73g；

點評 在解此類題時，首先根據(jù)圖象分析反應的原理，然后再根據(jù)題中的條件利用方程式進行求解．最后的固體求酸注意要包含碳酸鈣，因為題干要求的是燒杯內的物質．