Question

11．實驗室制取CO₂后的廢液（有HCl和CaCl₂殘留）200克，向廢液中逐步加入（NH₄）₂CO₃固體．充分反應后，得到溶液增加質量和加入藥品質量的粗略關系如圖所示．其中A點為溶液增加質量最多的時候，C點為溶液質量減少最多的時候．
請回答以下問題：
（1）【圖象分析】
①AC段發(fā)生的反應方程式：CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl；
②若加入的（NH₄）₂CO₃固體中含有不參加反應且不溶于水的雜質，則A點在關系圖中將怎么移動？A
A．水平右移　　　　　　　　B．右上方移動
C．向上移動　　　　　　 　D．水平左移
（2）【圖象計算】
①計算原先廢液軸殘留的HCl的質量分數（寫出計算過程）．
②D點的橫坐標為40.88．

Answer 1

分析 （1）①根據AC段的溶液中溶質質量逐漸減小，所以是氯化鈣和碳酸銨反應生成碳酸鈣沉淀和氯化銨進行分析；
②根據向廢液中逐步加入（NH₄）₂CO₃固體，碳酸銨固體會先于鹽酸反應，若加入的（NH₄）₂CO₃固體中含有不參加反應且不溶于水的雜質，需要加入碳酸銨的質量質量比原來碳酸銨的質量更多時，才能出現預期的現象，所以A點在關系圖中水平右移進行分析；
（2）根據向廢液中逐步加入（NH₄）₂CO₃固體，碳酸銨固體會先于鹽酸反應，然后再與氯化鈣反應，結合圖象中的數據進行分析．

解答 解：（1）①AC段的溶液中溶質質量逐漸減小，所以是氯化鈣和碳酸銨反應生成碳酸鈣沉淀和氯化銨，化學方程式為：CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl；
②向廢液中逐步加入（NH₄）₂CO₃固體，碳酸銨固體會先于鹽酸反應，若加入的（NH₄）₂CO₃固體中含有不參加反應且不溶于水的雜質，需要加入碳酸銨的質量質量比原來碳酸銨的質量更多時，才能出現預期的現象，所以A點在關系圖中水平右移，故選：A；
（2）①設殘液中有HCl質量為x
（NH₄）₂CO₃+2HCl=2NH₄Cl+2H₂O+CO₂↑  溶液質量增大
   96       73              44       52
             x                      1.04g
       $\frac{73}{x}$=$\frac{52}{1.04g}$
        x=1.46g
所以原先廢液軸殘留的HCl的質量分數為：$\frac{1.46g}{200g}$×100%=0.73%；
②設與鹽酸反應的碳酸銨固體質量為y，與氯化鈣反應的碳酸銨固體質量為z
（NH₄）₂CO₃+2HCl=2NH₄Cl+2H₂O+CO₂↑  溶液質量增大
   96                       44       52
   y                                1.04g
   $\frac{96}{y}$=$\frac{52}{1.04g}$
   x=1.92g
（NH₄）₂CO₃+CaCl₂=2NH₄Cl+CaCO₃↓，溶液質量減少
 96                     100              4
  z                                 1.04g+0.56g
 $\frac{96}{z}$=$\frac{4}{1.6g}$
x=38.4g
所以到D點時為止，加入的（NH₄）₂CO₃固體的總質量38.4g+1.92g+0.56g=40.88g．
故答案為：（1）①CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl；
②A；
（2）①原先廢液軸殘留的HCl的質量分數為0.73%；
②到D點時為止，加入的（NH₄）₂CO₃固體的總質量為40.88g．

點評 本題難度不大，掌握利用化學方程式與溶質質量分數的綜合計算即可正確解答本題，解題時要注意解題的規(guī)范性．