Question

7．某同學(xué)向一定質(zhì)量的石灰石中加入7.3%的稀鹽酸來(lái)制取二氧化碳，測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH與加入的稀鹽酸的關(guān)系如圖1所示．

（1）該同學(xué)能收集到的二氧化碳的質(zhì)量多少？（寫出計(jì)算過(guò)程）
（2）該同學(xué)把制取氣體后的廢液過(guò)濾，向?yàn)V液中加入10.6%的Na₂CO₃溶液，測(cè)得加入的Na₂CO₃溶液與產(chǎn)生的沉淀數(shù)據(jù)如下：

Na2CO3溶液質(zhì)量/g	10	20	30	40	50	60	70
沉淀質(zhì)量/g	0	1	n	3	4	5	m

則m=5．加入10gNa₂CO₃溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出向廢液中加入Na₂CO₃溶液時(shí)加入的Na₂CO₃溶液與產(chǎn)生的沉淀的曲線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示可知與碳酸鈣反應(yīng)的HCl的質(zhì)量=50g×7.3%=3.65g，結(jié)合方程式可以計(jì)算二氧化碳的質(zhì)量．
（2）根據(jù)圖表可知前10gNa₂CO₃溶液加入后沒(méi)有生成沉淀，是Na₂CO₃與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)，之后每消耗10gNa₂CO₃溶液產(chǎn)生1g沉淀，所以n=2，在根據(jù)氯化鈣的質(zhì)量分析生成沉淀的最大量，分析m的數(shù)值．

解答 解：（1）設(shè)生成的二氧化碳的質(zhì)量為x，生成氯化鈣的質(zhì)量為y
與碳酸鈣反應(yīng)的HCl的質(zhì)量=50g×7.3%=3.65g 
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
      73    111      44
      3.65g  y        x
$\frac{73}{44}$=$\frac{3.65g}{x}$
x=2.2g 
$\frac{73}{111}=\frac{3.65g}{y}$
y=5.55g
（2）設(shè)加入足量Na₂CO₃溶液后生成碳酸鈣的質(zhì)量為z，
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
111           100
5.55g          z
$\frac{111}{5.55g}=\frac{100}{z}$
z=5g
當(dāng)加入60gNa₂CO₃溶液時(shí)，已經(jīng)生成沉淀5g，說(shuō)明已經(jīng)恰好反應(yīng)，當(dāng)加入70gNa₂CO₃溶液時(shí)，不再發(fā)生反應(yīng)，生成沉淀也應(yīng)該是5g，所以m=5．
根據(jù)圖表可知前10gNa₂CO₃溶液，是Na₂CO₃與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
所以向廢液中加入Na₂CO₃溶液時(shí)加入的Na₂CO₃溶液與產(chǎn)生的沉淀的曲線為：

故答案為：（1）2.2g；（2）5；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的能力．學(xué)生須認(rèn)真分析題意，找出各物質(zhì)間的關(guān)系，正確寫出方程式，才能正確解答．