Question

7．某研究性學習小組在協助老師清理實驗儲備室時，發現一批存放多年的氫氧化鈣．為檢驗其變質情況，進行了如下探究：取氫氧化鈣樣品11.4g于錐形瓶中，加入38.6g水，振蕩形成懸濁液，放在電子天平上，向錐形瓶中逐滴滴加14.6%的稀鹽酸，振蕩后讀取質量（如圖甲所示）．實驗測得加入稀鹽酸的質量與錐形瓶中物質的質量關系如圖乙所示．

求：（1）11.4g該樣品中各成分的質量（要求有詳細計算過程）
（2）A點時所得溶液的溶質質量分數．

Answer 1

分析 氫氧化鈣吸收空氣中的二氧化碳生成碳酸鈣而變質；向變質的氫氧化鈣的濁液中滴加鹽酸，鹽酸先與氫氧化鈣反應，生成氯化鈣和水，而不能產生氣體，因此，隨鹽酸的滴加瓶內質量不斷增加，如圖乙中的第一段曲線所示；當氫氧化鈣完全反應后，繼續滴加的鹽酸開始與碳酸鈣反應，即從圖乙瓶內質量為100g時始，碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣和水，同時放出氣體二氧化碳，因此隨鹽酸的滴加瓶內物質質量增加情況如圖乙中的第二段曲線；至碳酸鈣完全反應后，滴加的鹽酸不發生反應，瓶內質量增加情況如圖乙中第三段曲線；根據與氫氧化鈣階段反應的化學方程式及消耗鹽酸的質量，可計算出參加反應的氫氧化鈣的質量，碳酸鈣的質量為樣品與氫氧化鈣的質量差．

解答 解：（1）由題意和圖象分析知，第一階段錐形瓶中物質增加的質量就是與樣品中氫氧化鈣反應的鹽酸的質量，第一階段滴入鹽酸的質量為100g-50g=50g
設與鹽酸反應的Ca（OH）₂的質量為x，生成氯化鈣的質量為y．
Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
  74       73   111
  x    50g×14.6%  y
$\frac{74}{x}$=$\frac{73}{50g×14.6%}$=$\frac{111}{y}$
x=7.4g  y=11.1g
混合物中碳酸鈣的質量為11.4g-7.4g=4g
答：此樣品中氫氧化鈣的質量是7.4g，碳酸鈣的質量是4g；
（2）A點時所得溶液的溶質質量分數為$\frac{11.1g}{100g-4g}$×100%=11.6%．
答：（1）氫氧化鈣有7.4g．碳酸鈣有4g．（2）A點時所得溶液的溶質質量分數為11.6%．

點評 根據物質間反應的先后關系，分析反應對容器內物質質量的影響，得出所加入溶液的質量；然后根據反應的化學方程式，完成分析與計算．