Question

某班同学完成制取二氧化碳的实验后，对回收的盐酸和氯化钙混合溶液（不考虑其他杂质）进行了以下实验：取40mL该溶液于烧杯中，滴入40g溶质质量分数为13.8%的K₂CO₃溶液．滴入K₂CO₃溶液质量与生成沉淀质量的关系如图所示．求：
（1）所取40mL溶液中HCl和CaCl₂的质量．
（2）实验结束后，若将烧杯中的物质蒸干，得到固体的质量．

Answer 1

解：（1）从图象中的数据可以看出，10克之前没有出现沉淀，所以和盐酸反应的碳酸钾是10克，从10开始出现沉淀，到30沉淀不变，说明和氯化钙反应的碳酸钾是20克，生成沉淀是2克，设和碳酸钾反应的盐酸是X，生成氯化钾为y
K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑
138 73 149
10×13.8% x y
==
X=0.73克 y=1.49克
所以HCl质量为0.73g，
设和碳酸钾反应的氯化钙为a，生成氯化钾为b，生成的碳酸钙质量为c
K₂CO₃+CaCl₂=2KCl+CaCO₃↓
138 111 149 100
20×13.8% a b c
===
a=2.22克 b=2.98克 c=2g
所以CaCl₂的质量为2.22g．
（2）反应后烧杯中的物质包括两个反应中生成的氯化钾，以及反应剩余的碳酸钾和生成的沉淀碳酸钙的质量，故：1.49g+2.98g+13.8%×10g+2g=7.85g．
答：所取40mL溶液中HCl和CaCl₂的质量分别是0.73g，2.22g；得到固体的质量是7.85g．
分析：（1）根据碳酸钾会与盐酸反应生成二氧化碳气体，碳酸钾会与氯化钙生成碳酸钙沉淀进行分析，
（2）根据质量守恒定律进行分析．
点评：在解此类题时，首先根据图象分析反应的原理，然后再根据题中的条件利用方程式进行求解．最后的固体求酸注意要包含碳酸钙，因为题干要求的是烧杯内的物质．