Question

14．在质量相等的两烧杯中分别盛有500mL 0.2mol•L^-1的盐酸，然后分别加入m g CaCO₃和n g KHCO₃让其充分反应，且使反应后两烧杯总质量相等，若限定一种盐在反应中不足量或恰好完全反应，另一种盐在反应中过量，则在此种情况下m和n的关系为m=n，其中m的取值范围是m≤5．

Answer 1

分析 因为两个质量相等的烧杯中，分别盛500ml0.2mol/L的盐酸，说明两个烧杯中盐酸的质量相等，加入m克碳酸钙和n克碳酸氢钾后，若反应后两烧杯质量相等，说明两烧杯内增加质量相等，已知发生的反应为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，KHCO₃+HCl=KCl+H₂O+CO₂↑，根据反应中的质量变化分析．

解答 解：因为两个质量相等的烧杯中，分别盛500ml0.2mol/L的盐酸，说明两个烧杯中盐酸的质量相等，加入m克碳酸钙和n克碳酸氢钾后，若反应后两烧杯质量相等，说明两烧杯内增加质量相等，
设烧杯内增加质量分别为W
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑△m
100                    44       56
m g                             Wg
则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，碳酸钙消耗的酸多，碳酸钙的物质的量的最大值为n（CaCO₃）=$\frac{1}{2}$n（HCl）=$\frac{1}{2}$×0.5L×0.2mol•L^-1=0.05mol，
则碳酸钙的质量为0.05mol×100g/mol=5g，当碳酸钙的质量大于5g时，碳酸钙过量，反应后质量不相同，所以m≤5；
故答案为：m=n；m≤5．

点评 本题考查混合物的计算、根据方程式的计算等，题目难度中等，注意利用差量法进行计算解答，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．