Question

8．Ⅰ．實驗室常用的鹽酸是密度1.20g•cm^-3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)36.5%．
（1）將多少升氯化氫（標(biāo)準(zhǔn)狀況）通入1.00L水中可得到36.5%的鹽酸（保留一位小數(shù)）？
（2）取10mL36.5%的鹽酸，加水稀釋至300mL，則稀釋后鹽酸的物質(zhì)的量濃度是多少？
Ⅱ．向5.68g碳酸鈣和碳酸鎂組成的混合物中加入足量的I中稀釋后的鹽酸，將產(chǎn)生的CO₂氣體通入500mL 的NaOH溶液中，氣體完全被吸收．若取此反應(yīng)后的溶液100mL，并向該溶液中逐滴加入I中稀釋后的鹽酸，產(chǎn)生的CO₂氣體體積（標(biāo)況）與所加入的鹽酸的體積之間的關(guān)系如圖所示：
（1）500mL NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？
（2）原混合物中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）令需要氯化氫的體積為VL，根據(jù)n=$\frac{V}{Vm}$計算HCl的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算HCl的質(zhì)量，根據(jù)m=ρV計算水的質(zhì)量，進(jìn)而計算溶液的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)列方程計算；根據(jù)c=$\frac{1000ρw}{M}$計算該鹽酸的物質(zhì)的量濃度，稀釋后物質(zhì)的量不變，體積變大，據(jù)此計算；
Ⅱ、（1）混合物鹽酸開始沒有氣體，所以是氫氧化鈉剩余，應(yīng)該是氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物，根據(jù)消耗鹽酸的量計算剩余的氫氧化鈉以及產(chǎn)生的碳酸鈉得量，進(jìn)而得到碳酸鈉的總物質(zhì)的量，計算NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度；
（2）根據(jù)碳元素守恒結(jié)合產(chǎn)生的二氧化碳的量的多少計算碳酸鈣和碳酸鎂的量，進(jìn)而計算物質(zhì)的百分含量．

解答 解：Ⅰ、（1）令需要氯化氫的體積為VL，則HCl的物質(zhì)的量為$\frac{V}{22.4}$mol，故HCl的質(zhì)量為$\frac{V}{22.4}$mol×36.5g/mol=$\frac{36.5V}{22.4}$g，1.00L水的質(zhì)量為1L×1000g/L=1000g，故溶液的質(zhì)量為（1000+$\frac{36.5V}{22.4}$）g，故（1000+$\frac{36.5V}{22.4}$）g×36.5%=$\frac{36.5V}{22.4}$g，解得：V=352.8L，
答：將352.8L氯化氫（標(biāo)準(zhǔn)狀況）通入1.00L水中可得到36.5%的濃鹽酸；
（2）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%，密度1.20g/cm³的濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1000×1.2×36.5%}{36.5}$mol/L=12.0mol/L取10mL36.5%的鹽酸，加水稀釋至300mL，則稀釋后鹽酸的物質(zhì)的量濃度是$\frac{12mol/L}{30}$=0.4mol/L，答：稀釋后鹽酸的物質(zhì)的量濃度是0.4mol/L．
Ⅱ、（1）NaOH+HCl=NaCl+H₂O，Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=CO₂+NaCl+H₂O，根據(jù)消耗的鹽酸的體積，所以溶液的組成是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，
根據(jù)Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，碳酸鈉的物質(zhì)的量是：0.4mol×0.02L=0.008mol，碳酸鈉生成的碳酸氫鈉消耗的鹽酸的物質(zhì)的量是0.008mol，體積是20mL，所以組成中碳酸氫鈉的物質(zhì)的量是0.01L×0.4mol/L=0.004mol，根據(jù)鈉元素守恒，所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.008×2+0.004mol=0.02mol，所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度時$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，答：500mL NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是0.2mol/L．
（2）根據(jù)碳元素守恒，C的物質(zhì)的量是0.012mol×5=0.06mol，設(shè)碳酸鈣和碳酸鎂的物質(zhì)的量分別是x、y，則x+y=0.06，100x+84y=5.78，解得x=0.04，y=0.02，所以原混合物中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{0.04×100}{5.68}$×100%=70.4%，答：原混合物中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是70.4%．

點評 本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式的計算，題目難度較大，計算過程較復(fù)雜，解答本題的關(guān)鍵是先判斷出生成物組成，然后利用數(shù)據(jù)間的關(guān)系計算出要求的量，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力．