Question

甲、乙、丙三位同学用下列试剂分别进行实验，均恰好完全反应．所用试剂及质量见表；

	试剂及质量	反应后所得溶液质量
甲	CaO质量a1g          10%盐酸b1g	C1g
乙	Ca（OH）2质量a2g    10%盐酸b2g	C2g
丙	CaCO3质量a3g        10%盐酸b3g	C3g

小资料：CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O；Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O
已知：a₁+a2+a₃=30.8g，b₁+b₂+b₃=292g，现将甲、乙、丙三位同学所得溶液全部到入一个容器内，称得此混合溶液的质量为316.2克，试求：
（1）此混合溶液的溶质质量分数；
（2）a₁、a₂、a₃的值．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：（1）氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水，氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，而碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水，同时放出气体二氧化碳；因为都是恰好完全反应，所以溶液中的溶质是CaCl₂，且CaCl₂的质量可由氯元素在反应前、后守恒计算得出，即可根据盐酸质量计算所得溶液中氯化钙的质量，氯化钙质量与所得溶液质量比即为所得溶液的质量分数；
（2）因此三种固体物质与盐酸混合后质量差即为放出的二氧化碳气体的质量，根据二氧化碳的质量可计算参加反应的碳酸钙的质量；

解答：解：（1）设反应共生成CaCl₂的质量为y
2HCl～2Cl～CaCl₂
73          111
292g×10%    y

73

292g×10%

=

111

y

y=44.4g
CaCl₂的质量分数=

44.4g

316.2g

×100%=14.0%
（2）丙同学所取CaCO₃固体的质量为a₃，盐酸的质量为b₃．
反应生成二氧化碳的质量为：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
所以氧化钙和氢氧化钙的质量=30.8g-15g=15.8g；
氧化钙和氢氧化钙消耗的盐酸的质量=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）最终所得混合溶液中溶质的质量分数为14.0%；
（2）a₁、a₂、a₃的值分别为8.4g、7.4g、15g．

点评：本题的技巧为利用反应前后元素的种类和质量不变，由于盐酸中氯元素质量和氯化钙中氯元素相等，所以，可利用盐酸的质量计算氯化钙的质量．