CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,反应中仅CO2变成气体,但大理石中有杂质沉淀,所以反应前后减少的5.4g(或4.4g)为CO2和杂质的总和.因此:
w(杂质)+w(CaCO3) =11g (1)
w(杂质)+w(CO2) =5.4g(或4.4g) (2)
而反应前后CaCO3和CO2的物质的量为1:1,假设为x mol,
(1)-(2),w(CaCO3)-w(CO2) =5.6(或6.6)
即80x-44x=5.6(或6.6),所以x=0.156mol或0.183mol
此时w(CaCO3)=0.156*80=12.48g或0.183*80=14.64g,均已超过11g,这与已知条件是矛盾的,所以本题无解,已知条件不成立.
举一个成立的例子:
如果反应前后总质量减少7.4g,则w(CaCO3)-w(CO2) =3.6,
即80x-44x=3.6,所以x=0.1mol
此时w(CaCO3)=0.1*80=8g
(1)碳酸钙质量为8g;
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
80 73 91 18 44
8 x y z
解得:
w(HCl)=x=7.3g
w(CaCl2)=y=9.1g
w(H2O)=z=1.8g
因盐酸溶液浓度为10%,所以盐酸溶液总质量=7.3/10%=73g,其中含水73-7.3=65.7g.所以反应后水的质量=65.7+1.8=67.5g.
(2)反应后烧杯中氯化钙和水分别为9.1g和67.5g.
因为t℃时,氯化钙的溶解度为100g,而现有氯化钙9.1g,所以100/100=9.1/w,饱和溶液中含水量=w=9.1g,制取时需要蒸发水67.5-9.1=58.4g
(3)反应所得溶液配制t℃时的饱和溶液需蒸发58.4g水.