Question

學校化學小組的同學用稀鹽酸與石灰石（雜質不溶于水，也不與酸反應）反應制取40%的CaCl₂溶液用于融雪．取105.4g稀鹽酸，加入20g（足量）石灰石．反應過程如下：

反應時間（s）	t	t1	t2	t3	t4	t5
燒杯內物質質量（g）	125.4	123.4	121.9	121.4	121	121

（1）反應共產生了CO₂______g．t₃時溶液中的溶質是______．
（2）求t₄時溶液的溶質質量分數．
（3）將t₅時燒杯內物質過濾后，蒸發______g水，即可得到40%的CaCl₂溶液．
（4）請在座標圖中畫出生成氣體的質量（m）g隨時間（t）變化的曲線．

Answer 1

【答案】分析：（1）依據圖標提供的數據可知燒杯中的鹽酸完全反應時燒杯內物質質量是121g，所以t₃時溶液中的鹽酸有剩余；所以可依據t～t₄質量變化求出生成二氧化碳的質量；
（2）t₄時依據二氧化碳的質量可以求出生成的氯化鈣的質量和反應的碳酸鈣的質量，進而可求此時的溶質質量分數；
（3）依據濃縮時溶質的質量不變，據此可求蒸發的水的質量；
（4）依據圖表中的數據可分別求出不同溫度下的生成二氧化碳的質量，依據描點法可以繪制出相應的曲線；
解答：解：（1）依據圖表數據可知當燒杯內物質質量是121g時（g）二氧化碳不會再生成，此時生成二氧化碳的質量=125.4g-121g=4.4g；所以t₃時溶液中的鹽酸有剩余，因此溶液中含有反應生成的氯化鈣和氯化氫；                                   
（2）設參加反應的CaCO₃質量為x，生成CaCl₂質量為y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑                        
100          111      44
x             y       4.4g

x=10g       y=11.1g                                      
t₄時溶液的溶質質量分數：
（3）設蒸發掉質量是x的水后可得到40%的CaCl₂溶液；
有以上分析可知t₅時溶液的質量=105.4g+10g-4.4g=111g
（111g-x）×40%=111g×10%
x=83.3g                                                       
（4）采用描點法繪制即可  t時生成的二氧化碳的質量為0；t₁時生成的二氧化碳的質量為125.4g-123.4g=2g；t₂時生成的二氧化碳的質量為125.4g-121.9=3.5g；t₃時生成的二氧化碳的質量為125.4g-121.4=4g；t₄時生成的二氧化碳的質量為125.4g-121=4.4g；t₅時生成的二氧化碳的質量為125.4g-121=4.4g；               

故答案為：（1）4.4；CaCl₂和HCl；（2）答：t₄時溶液的溶質質量分數10%；（3）83.3；（4）如圖
點評：此題難度較大，解題的關鍵和突破口是依據質量守恒定律求出二氧化碳，據此分析解答相關問題即可，特別要注意的是求t₄時溶液的溶質質量分數時溶液的質量不能使用121g，因為該質量中含有未反應的碳酸鈣；