Question

【題目】現有HCl與CaCl2的混合溶液，為了分析混合溶液中HCl和CaCl2的質量分數，設計了如下實驗方案：

【實驗數據】實驗共記錄了兩組數據：第①組，氣體吸收完全后，NaOH溶液質量增加4.4 g；第②組，沉淀完全后，經過濾、洗滌、烘干后得到固體的質量為10 g。

根據實驗設計及有關數據進行分析與計算：

（1）混合溶液中HCl的質量分數為__________。（只寫結果）

（2）混合溶液中CaCl2的質量分數為多少？（寫出計算過程）

（3）實驗中混合溶液與Na2CO3溶液恰好完全反應，經過濾后所得濾液中溶質的質量分數為__________。（不考慮過濾中的損失。只寫結果，保留至小數點后一位）

（4）若在100 g混合溶液中不斷加入10.6% 的Na2CO3溶液，請你畫出加入Na2CO3溶液的質量與產生沉淀的質量的關系圖。

Answer 1

【答案】（1）7.3%;

（2）11.1%;

（3）8.2%;

（4）見圖

【解析】

試題分析：（1）由題中的敘述可知鹽酸與碳酸鈉反應生成二氧化碳的質量為4.4g；根據方程式Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑，可知需要氯化氫為7.3g，則鹽酸的溶質的質量分數為：7.3g/100g×100%=7.3%;生成氯化鈉為11.7g；需要碳酸鈉的質量為10.6g

（2）解：設混合溶液中CaCl2的質量為x。生成氯化鈉的質量為y，需要碳酸鈉的質量為z

CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl

111　　106　　　　　100 117

x　　　z　　　 　10 g y

117/100=y/10g 106/100=z/10g

解得x＝11.1 g y=11.7g z=10.6g

混合溶液中CaCl2的質量分數為11.1 g÷100 g×100%＝11.1%

答：混合溶液中CaCl2的質量分數為11.1%。

（3）反應后溶液中的溶質為氯化鈉，質量為11.7g+11.7g=23.4g;

溶液的質量為：100g+10.6/10.6%+10.6/10.6%-4.4g-10g=285.6g

故反應后溶液的溶質的質量分數為：23.4g/285.6g×100%=8.2%

（4）見下圖曲線。