Question

實驗室用大理石與稀鹽酸反應制取C0₂，反應后所得溶

液體積為40 mL(假設大理石中的雜質不與鹽酸反應，反應

前后溶液體積不變)。向該溶液中勻速逐滴加入Na₂C0₃溶液

并不斷攪拌，測得溶液的pH隨時間變化如圖所示，該過程

共放出氣體660 mL(密度為2.0 g/L)，析出沉淀5.090

(1)    根據圖像可以看出，Na₂C0₃首先與溶液中的        反應。

 (2)本實驗制取CO₂所用大理石中含CaC0₃       g。

    (3)已知制取C0₂所用稀鹽酸的密度為1.06 g/cm3，求這種鹽酸的質量分數。(計算結果保留1位小數，無計算過程不給分)

Answer 1

【答案】（1）HCl（或鹽酸）（2）5.0

（3）解：設制取二氧化碳時，與大理石反應的HCl的質量為x，剩余HCl的質量為y

CaCO₃ + 2HCl === CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

100     73

5.0g      x

解得：x=3.65g（1分）

Na₂CO₃ + 2HCl === 2NaCl + H₂O + CO₂↑

         73                44

         y             0.66L2g/L

解得：y=2.19g

鹽酸的溶質質量分數為100％=13.8％

【解析】（1）從圖中，開始時溶液的pH迅速增大，可知，開始時，碳酸鈉與鹽酸反應；（2）根據質量守恒定律，生成的沉淀是碳酸鈉與氯化鈣反應所得，反應前后鈣元素的質量不變，故生成的沉淀即為原大理石中碳酸鈣的質量；（3）利用二氧化碳的質量可計算出與碳酸鈉反應的稀鹽酸的質量，利用碳酸鈣的質量可計算出與與大理石反應的鹽酸的質量，兩部分鹽酸的質量和除以溶液的質量即為鹽酸的質量分數。