Question

18．現有鹽酸與氯化鈣的混合溶液，為分析混合溶液中HCl和CaCl₂的質量分數，設計如下實驗方案：

實驗記錄了兩組數據：
第①組，氣體吸收完全后，NaOH溶液質量增加4.4g．
第②組，沉淀完全后，經過濾、洗滌、干燥后稱得固體質量10g．
根據實驗設計及有關數據進行分析與計算：
（1）混合溶液中溶質HCl的質量為7.3g．
（2）混合溶液中CaCl₂的質量分數（寫出計算過程）．
（3）請你畫出該實驗過程中加入Na₂CO₃溶液的質量與產生沉淀的質量的關系圖．

Answer 1

分析 碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，根據反應的化學方程式和提供的數據可以進行相關方面的計算和判斷．

解答 解：（1）設稀鹽酸消耗碳酸鈉的質量為x，混合溶液中溶質HCl的質量為y，
氣體吸收完全后，NaOH溶液質量增加4.4g，說明反應生成了4.4g二氧化碳，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，
106           73                          44
x               y                           4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$，
x=10.6g，y=7.3g，
故填：7.3．
（2）設氯化鈣質量為n，和氯化鈣反應的碳酸鈉質量為m，
 Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl，
  106          111      100
    m            n        10g
$\frac{106}{m}$=$\frac{111}{n}$=$\frac{100}{10g}$，
m=10.6g，n=11.1g，
混合溶液中CaCl₂的質量分數為：$\frac{11.1g}{100g}$×100%=11.1%，
答：混合溶液中CaCl₂的質量分數為11.1%．
（3）碳酸鈉和稀鹽酸、氯化鈣反應的質量相同，因此溶液質量也相同，和稀鹽酸、氯化鈣反應的碳酸鈉溶液質量都為：10.6g÷10.6%=100g，該實驗過程中加入Na₂CO₃溶液的質量與產生沉淀的質量的關系圖如下所示：

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．