Question

100mL稀盐酸中加入混合均匀的NaHCO₃和KHCO₃固体粉末，充分反应后使气体全部逸出．右图是加入粉末的质量与产生CO₂（该状况下，气体的密度为1.964 g/L）体积的关系．请计算：
（1）该盐酸中HCl的质量．
（2）若该盐酸为120 mL时，加入粉末为58.5 g，求产生CO₂的体积．
（3）若粉末的质量为x g，该盐酸的体积为140 mL，产生的CO₂体积为y L．试写出粉末质量x（g）与产生CO₂体积y（L）之间的关系．

Answer 1

【答案】分析：（1）由图示可知，生成气体的体积为11.2L，根据“质量=体积×密度”计算出生成气体的质量；然后根据HCl的相对分子质量与二氧化碳的相对分子质量和生成的二氧化碳的质量，列出比例式，即可计算出该盐酸中HCl的质量；
（2）由图示可知，完全反应时加入粉末的质量为45g，根据（1）中生成气体体积的质量即可设计出此时产生CO₂的体积；
（3）根据图示盐酸体积与（3）中盐酸体积的比，得出粉末的取值范围，即可得出粉末质量x（g）与产生CO₂体积y（L）之间的关系．
解答：解：（1）m（CO₂）=11.2×1.964=22g；
设盐酸中HCl的质量为x．
HCl～CO₂
36.5 44
x   22g
∴
解之得：x=18.25g；
（2）∵，
∴V（CO₂）=11.2L×1.2=13.44L，
或者这样理解，100mL恰好与45g固体粉末反应，那么120mL只能与=54g固体粉末反应，
故58.5g粉末过量，120mL盐酸完全反应，即V（CO₂）=11.2L×1.2=13.44L．
答：（1）该盐酸中HCl的质量为18.25 g．（2）产生CO₂的体积为13.44 L．
（3）m（粉末）=45×1.4=63g，（因为盐酸是原来的1.4倍）
若x≤63 g，由于是反应物的物质的量与生成的气体的物质的量，（混合物的相对分子质量根据上一问可知是90，而此时盐酸有剩余，所以按照固体物质的物质的量求算）则y=×22.4=×11.2=L，
若x＞63 g，（此时盐酸完全反应，不能继续生成气体，也可以说继续加入的物质的质量无关）．则y=11.2×1.4=15.68 L，
故答案为：若x≤63 g，y=L；若x＞63 g，y=15.68 L．
点评：本题主要考查学生运用化学方程式和已知数据进行推断的能力．