Question

14．在質量相等的兩燒杯中分別盛有500mL 0.2mol•L^-1的鹽酸，然后分別加入m g CaCO₃和n g KHCO₃讓其充分反應，且使反應后兩燒杯總質量相等，若限定一種鹽在反應中不足量或恰好完全反應，另一種鹽在反應中過量，則在此種情況下m和n的關系為m=n，其中m的取值范圍是m≤5．

Answer 1

分析 因為兩個質量相等的燒杯中，分別盛500ml0.2mol/L的鹽酸，說明兩個燒杯中鹽酸的質量相等，加入m克碳酸鈣和n克碳酸氫鉀后，若反應后兩燒杯質量相等，說明兩燒杯內增加質量相等，已知發(fā)生的反應為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，KHCO₃+HCl=KCl+H₂O+CO₂↑，根據反應中的質量變化分析．

解答 解：因為兩個質量相等的燒杯中，分別盛500ml0.2mol/L的鹽酸，說明兩個燒杯中鹽酸的質量相等，加入m克碳酸鈣和n克碳酸氫鉀后，若反應后兩燒杯質量相等，說明兩燒杯內增加質量相等，
設燒杯內增加質量分別為W
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑△m
100                    44       56
m g                             Wg
則m=$\frac{25W}{14}$
KHCO₃+HCl=KCl+H₂O+CO₂↑△m
100                44     56
ng                        Wg
n=$\frac{25W}{14}$，
所以m=n，
由方程式可知，碳酸鈣消耗的酸多，碳酸鈣的物質的量的最大值為n（CaCO₃）=$\frac{1}{2}$n（HCl）=$\frac{1}{2}$×0.5L×0.2mol•L^-1=0.05mol，
則碳酸鈣的質量為0.05mol×100g/mol=5g，當碳酸鈣的質量大于5g時，碳酸鈣過量，反應后質量不相同，所以m≤5；
故答案為：m=n；m≤5．

點評 本題考查混合物的計算、根據方程式的計算等，題目難度中等，注意利用差量法進行計算解答，側重于考查學生的分析能力和計算能力．