Question

Ⅰ．取3份73克某濃度的鹽酸，分別加入盛有NaHCO₃和KHCO₃組成的同一種混合物中，進行甲、乙、丙三組實驗，測得如下數據（不考慮CO₂在水中的溶解）．

實驗序號	甲	乙	丙
混合物質量（g）	9.20	15.7	27.6
生成CO2的質量（g）	4.4	6.6	6.6

回答下列問題：
（1）鹽酸的溶質質量分數為

7.5%

；
（2）混合物中NaHCO₃和KHCO₃的質量比為

21：25

．
Ⅱ．已知固體混合物A由NaHCO₃、KHCO₃、MgCO₃和CaCO₃四種物質中的兩種混合而成，通過計算和推理回答下列問題．
（1）取A與足量的鹽酸反應，若A的質量為定值時，無論其組成成分的含量如何變化，生成的氣體的量都為定值，則A的可能組成是（可以不填滿，也可補充）

	（ⅰ）	（ⅱ）	（ⅲ）
A的組成	NaHCO3和MgCO3	KHCO3和CaCO3	不需填滿

（2）若A是MgCO₃和CaCO₃組成的混合物，取10.0克的A與足量的鹽酸反應，產生氣體的質量x范圍是多少？

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）要求鹽酸的質量分數，則需選擇鹽酸全部參加反應的一組；對比表中數據可知：73g鹽酸最多生成氣體6.6g；依據二氧化碳的質量結合方程式分析解答；
（2）根據表中數據，甲組同學的固體混合物完全反應，據此結合二者與鹽酸反應方程式分析解答；
Ⅱ、（1）由物質與鹽酸反應方程式可知：若兩種物質與二氧化碳的質量比相同，則混合物的質量為定值時，無論其組成成分的含量如何變化，生成的氣體的量都為定值；
（2）根據極值法結合方程式分析求解．

解答：解：Ⅰ、
（1）NaHCO₃和KHCO₃與鹽酸反應的方程式分別為：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，KHCO₃+HCl═KCl+CO₂↑+H₂O，由方程式可知：HCl～CO₂，據此關系式進行求解；
設73克某濃度的鹽酸中溶質的質量是x
 HCl～CO₂
 36.5    44
  x     6.6g

36.5

44

=

x

6.6g

解得x=5.475g
所以所用鹽酸的溶質質量分數是

5.475g

73g

×100%=7.5%
故答案為：7.5%；
（2）用甲組數據解答；
設混合物中碳酸氫鈉的質量為y，則碳酸氫鉀的質量為9.2g-y，設碳酸氫鈉對應的二氧化碳的質量為z．
NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O
 84                          44
  y                          z

84

44

=

y

z

--------------①
KHCO₃+HCl═KCl+CO₂↑+H₂O
100             44
9.2g-y         4.4g-z

100

44

=

9.2g-y

4.4g-z

---------②
根據①②解得：y=4.2g，即碳酸氫鈉的質量為4.2g，碳酸氫鉀的質量為5g．兩者質量為4.2g：5g=21：25；
故答案為：21：25；
Ⅱ、
（1）據CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O、KHCO₃+HCl═KCl+CO₂↑+H₂O這兩個方程式可看到：
CaCO₃和KHCO₃與二氧化碳的質量比都是100：44；所以混合物A中碳酸鈣和碳酸氫鉀質量比可以為任意比，生成的氣體都為定值；
同樣根據MgCO₃+2HCl═MgCl₂+CO₂↑+H₂O、NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O這兩個方程式可看到：
MgCO₃和KHCO₃與二氧化碳的質量比都是84：44；所以混合物A中碳酸鎂和碳酸氫鈉質量比可以為任意比，生成的氣體都為定值；
故答案為：

	（ⅰ）	（ⅱ）	（ⅲ）
A的組成	NaHCO3和MgCO3	KHCO3和CaCO3	不需填滿

（2）設10.0克的A中只含有碳酸鎂，它與足量鹽酸產生二氧化碳的質量為a；設10.0克的A中只含有碳酸鈣，它與足量鹽酸反應產生的二氧化碳的質量為b
MgCO₃+2HCl═MgCl₂+CO₂↑+H₂O
84                44
10.0g              a

84

44

=

10.0g

a

  a=5.24g
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100                44
10.0g              b        

100

10.0g

=

44

b

      b=4.40g
所以，產生氣體的質量x范圍是：4.40g＜x＜5.24g．
答：10.0克A與足量的鹽酸反應，產生氣體的質量x范圍是4.40g＜x＜5.24g．

點評：本題綜合性較強，主要考查了學生對數據的分析，及關于方程式的計算、物質組成的確定，難度較大，要結合相關知識，在細致分析題目信息的基礎上進行解答．