Question

某同學做了如下圖所示的實驗，在14.6%的稀鹽酸中加入碳酸鈣，后加入10.6%的碳酸鈉溶液

	第一次	第二次
14.6%的稀鹽酸的質量	m	m
加入碳酸鈣的質量	10g	20g
加入10.6%的碳酸鈉溶液的質量	100g	200g
加入碳酸鈉溶液后，實驗現象	只有氣泡	只有白色沉淀

若第二次所加物質恰好完全反應（濾液損失忽略不計），請回答下列問題
寫出實驗一中發生化學反應的方程式                                 
第一次實驗中加入碳酸鈣后溶液中溶質成分                           
根據已知條件列出求解第二次實驗生成沉淀的質量的比例式         
實驗中加入稀鹽酸m的質量為                                
若將第二次反應后的溶液蒸發191.2g水，則所得不飽和溶液中溶質的質量分數為               
若用溶質質量分數29.2%的濃鹽酸配置實驗所需的稀鹽酸，則需要加水的質量
                                      

Answer 1

（1）CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑和Na₂CO₃+2HCl==2NaCl+H₂O+CO₂↑
（2）氯化鈣、氯化氫          （3）106：100=21.2g:X 
(4)100g         (5)23.4%         (6)100g

試題分析：(1)實驗一在加入碳酸鈉溶液后，只有氣泡產生，說明鹽酸過量，所以發生反應的化學方程式：CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑和Na₂CO₃+2HCl==2NaCl+H₂O+CO₂↑
(2)根據上面的分析，鹽酸過量，加上生成的氯化鈣，所以第一次實驗中加入碳酸鈣后溶液中溶質成分：氯化鈣、氯化氫
(3)根據實驗一的數據，可以判斷20g的碳酸鈣與稀鹽酸恰好完全反應，故生成的白色沉淀全部是氯化鈣與加入的碳酸鈉溶液反應生成的碳酸鈣，方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaCl，根據Na₂CO₃與CaCO₃的質量關系為106：100,而碳酸鈉的質量=200g×10.6%=21.2g，所以第二次實驗生成沉淀的質量的比例式：106：100=21.2g:X
（4）根據分析，加入20g的碳酸鈣恰好能與稀鹽酸反應，所以根據方程式：CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑中CaCO₃與HCl的質量關系為100:73,
解：CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100     73
20g     14.6%×m
100:73=20g：14.6%×m
m=100g
（5）根據第（3）問分析，20g的碳酸鈣與稀鹽酸恰好完全反應：CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑，根據CaCO₃與CO₂的質量關系100:44，可計算出產生二氧化碳的質量為8.8g，而生成的白色沉淀全部是氯化鈣與加入的碳酸鈉溶液反應生成的碳酸鈣，方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaCl，根據Na₂CO₃與CaCO₃、NaCl的質量關系，分別計算出CaCO₃、NaCl的質量
解：設CaCO₃、NaCl的質量分別為x、y
CaCl₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaCl
106     100      117
200g×10.6%   x         y
106 : 100="200g×10.6%" ：x
x=20g
106 : 117="200g×10.6%" ：y
y=23.4g
所以反應后溶液質量=100g+20g-8.8g+200g-20g=291.2g
故將第二次反應后的溶液蒸發191.2g水，則所得不飽和溶液中溶質的質量分數=23.4g/291.2g-191.2g×100%=23.4%
（6）因為兩次實驗總共消耗鹽酸溶液質量為200g,根據溶液稀釋過程中，溶質的質量不變，可設需要濃鹽酸的質量為a，可列式為：a×29.2%=200×14.6%,所以a=100g，所以需要加水的質量=200g-100g=100g