Question

甲、乙、丙三位同學用下列試劑分別進行實驗，均恰好完全反應．所用試劑及質量見表；

	試劑及質量	反應后所得溶液質量
甲	CaO質量a1g          10%鹽酸b1g	C1g
乙	Ca（OH）2質量a2g    10%鹽酸b2g	C2g
丙	CaCO3質量a3g        10%鹽酸b3g	C3g

小資料：CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O；Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O
已知：a₁+a2+a₃=30.8g，b₁+b₂+b₃=292g，現將甲、乙、丙三位同學所得溶液全部到入一個容器內，稱得此混合溶液的質量為316.2克，試求：
（1）此混合溶液的溶質質量分數；
（2）a₁、a₂、a₃的值．

Answer 1

考點：根據化學反應方程式的計算,有關溶質質量分數的簡單計算

專題：溶質質量分數與化學方程式相結合的計算

分析：（1）氧化鈣與鹽酸反應生成氯化鈣和水，氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，而碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，同時放出氣體二氧化碳；因為都是恰好完全反應，所以溶液中的溶質是CaCl₂，且CaCl₂的質量可由氯元素在反應前、后守恒計算得出，即可根據鹽酸質量計算所得溶液中氯化鈣的質量，氯化鈣質量與所得溶液質量比即為所得溶液的質量分數；
（2）因此三種固體物質與鹽酸混合后質量差即為放出的二氧化碳氣體的質量，根據二氧化碳的質量可計算參加反應的碳酸鈣的質量；

解答：解：（1）設反應共生成CaCl₂的質量為y
2HCl～2Cl～CaCl₂
73          111
292g×10%    y

73

292g×10%

=

111

y

y=44.4g
CaCl₂的質量分數=

44.4g

316.2g

×100%=14.0%
（2）丙同學所取CaCO₃固體的質量為a₃，鹽酸的質量為b₃．
反應生成二氧化碳的質量為：30.8g+292g-316.2g=6.6g
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73              44
a₃    b₃×10%         6.6g

100

a3

=

44

6.6g

a₃=15g

73

b3×10%

=

44

6.6g

b₃=109.5g
所以氧化鈣和氫氧化鈣的質量=30.8g-15g=15.8g；
氧化鈣和氫氧化鈣消耗的鹽酸的質量=292g-109.5g=182.5g
CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O
56   73
a₁ b₁×10%

56

a1

=

73

b1×10%

b₁=

73a1

56×10%

Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O 
74       73 
a₂ b₂×10%

74

a2

=

73

b2×10%

b₂=

73a2

74×10%

a₁+a2=15.8g，b₁+b₂=182.5g
解得：a₁=8.4g  a₂=7.4g
答：（1）最終所得混合溶液中溶質的質量分數為14.0%；
（2）a₁、a₂、a₃的值分別為8.4g、7.4g、15g．

點評：本題的技巧為利用反應前后元素的種類和質量不變，由于鹽酸中氯元素質量和氯化鈣中氯元素相等，所以，可利用鹽酸的質量計算氯化鈣的質量．