Question

3．現(xiàn)有HCl與CaCl₂的混合溶液，為了測(cè)定混合溶液中HCl和CaCl₂的質(zhì)量比，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】上述實(shí)驗(yàn)中100g混合溶液與mg溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%的Na₂CO₃溶液恰好完全反應(yīng)后，共記錄了兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：第①組，氣體吸收完全后，NaOH溶液質(zhì)量增加4.4g；第②組，沉淀完全后，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干后得到固體的質(zhì)量為10g．根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計(jì)算：
（1）通過(guò)分析和計(jì)算得知，原混合溶液中HCl與CaCl₂的質(zhì)量比為73：111．
（2）m=200g．
（3）此外，上述實(shí)驗(yàn)中100g混合溶液與mg溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%的Na₂CO₃溶液恰好完全反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾后所得“濾液”中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（不考慮過(guò)濾中的損失，計(jì)算結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位．）

Answer 1

分析 （1）由題意可以知道生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4g，進(jìn)行計(jì)算；
（2）利用二氧化碳的質(zhì)量，可以據(jù)此結(jié)合碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式求算出碳酸鈉的質(zhì)量，然后求出其溶液質(zhì)量即可．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可以知道生成沉淀的質(zhì)量為10g，可以據(jù)此結(jié)合碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式求算出碳酸鈉的質(zhì)量，然后求出其溶液質(zhì)量即可．
（3）根據(jù)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以知道反應(yīng)后得到的濾液為氯化鈉溶液，所以可以根據(jù)上述反應(yīng)求算出氯化鈉的質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式求解即可．

解答 解：
（1）氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量即為碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，即為4.4g，
設(shè)與鹽酸反應(yīng)消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y，氯化氫的質(zhì)量為m，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106    73   117      44
 x     m      y       4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{117}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$=$\frac{73}{m}$
x=10.6g，y=11.7g，m=7.3g
根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可以知道生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量為10g，
設(shè)與氯化鈣反應(yīng)消耗碳酸鈉的質(zhì)量為z，生成氯化鈉的質(zhì)量為w，氯化鈣的質(zhì)量為n
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
 111  106     100     117
 n    z       10g     w
$\frac{106}{z}$=$\frac{100}{10g}$=$\frac{117}{w}$=$\frac{111}{n}$
z=10.6g，w=11.7g，n=11.1g
原混合溶液中HCl與CaCl₂的質(zhì)量比為7.3g：11.1g=73：111；
（2）鹽酸消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為：$\frac{10g}{10.6%}$=100g，氯化鈣消耗碳酸鈉溶液的質(zhì)量為：$\frac{10g}{10.6%}$=100g，gu m的值為100g+100g=200g；
（3）根據(jù)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以知道反應(yīng)后得到的濾液為氯化鈉溶液，
濾液中溶質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量為：11.7g+11.7g=23.4g，
所以反應(yīng)后溶液的質(zhì)量為：100g+100g+100g-4.4g-10g=285.6g
故反應(yīng)后濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{23.4g}{285.6g}$×100%=8.2%；
答案：
（1）73：111；
（2）200g；
（3）反應(yīng)后濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.2%．

點(diǎn)評(píng) 要想解答好這類(lèi)題目，首先，要理解和熟記根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算步驟和格式，以及與之相關(guān)的知識(shí)等．然后，根據(jù)所給的問(wèn)題情景，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識(shí)和技能，細(xì)致地分析題意并細(xì)心地探究、推理后，按照題目要求進(jìn)行認(rèn)真地解答即可．