Question

小姚同學完成制取二氧化碳的實驗后，對回收的鹽酸和氯化鈣混合溶液（不考慮其他雜質）進行了以下實驗：取40g該溶液于燒杯中，滴入40g溶質質量分數為13.8%的K₂CO₃溶液．滴入K₂CO₃溶液質量與生成沉淀質量的關系如圖所示．求：
（1）所取40g溶液中HCl和CaCl₂的質量．
（2）當加入K₂CO₃的質量為30g時，所得溶液中溶質的質量分數
（3）實驗結束后過濾，若將濾液蒸干，得到固體的質量．

Answer 1

（1）從圖象中的數據可以看出，10克之前沒有出現沉淀，所以和鹽酸反應的碳酸鉀溶液是10克，從加入10g碳酸鉀溶液開始出現沉淀，到30g后沉淀不變，說明和氯化鈣反應的碳酸鉀溶液是20克，生成沉淀是2克，
10g碳酸鉀溶液中含有碳酸鉀的質量為10g×13.8%=1.38g
設和碳酸鉀反應的鹽酸是X，生成氯化鉀為y，生成二氧化碳的質量為z
K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑
138 73 14944
1.38gx y z

138

1.38g

=

73

x

=

149

y

=

44

z

解得：x=0.73g，y=1.49g，z=0.44g
與氯化鈣反應的碳酸鉀的質量為：20g×13.8%=2.76g
設和碳酸鉀反應的氯化鈣為a，生成氯化鉀為b，生成的碳酸鈣質量為c
K₂CO₃+CaCl₂═2KCl+CaCO₃↓
138 111 149100
2.76g a b c

138

2.76g

=

111

a

=

149

b

=

100

c

解得：a=2.22g；b=2.98g；c=2g
（2）當加入K₂CO₃的質量為30g時，所得溶液中溶質的質量分數為：

1.49g+2.98g

30g+40g-2g-0.44g

×100%=6.6%
（3）反應后燒杯中的物質包括兩個反應中生成的氯化鉀，以及反應剩余的碳酸鉀的質量，故：1.49g+2.98g+（40g-30g）×13.8%=5.85g．
答：（1）所取40g溶液中HCl的質量為0.73g；CaCl₂的質量為1.48g．
（2）當加入K₂CO₃的質量為30g時，所得溶液中溶質的質量分數為6.6%．
（3）實驗結束后過濾，若將濾液蒸干，得到固體的質量為5.85g．