Question

15．建筑工地上有一堆放置時間較長的石灰乳，想知道該石灰乳是否變質，某同學設計了下列實驗探究．取17.4g樣品，逐漸加入一定濃度的稀鹽酸，加入稀鹽酸與生成CO₂的質量關系如圖1所示．

（1）生成4.4g二氧化碳消耗的鹽酸質量是50g．
（2）計算樣品中碳酸鈣的質量分數．（寫出計算過程）
（3）該實驗探究中所用稀鹽酸的溶質質量分數是14.6%．
（4）若向完全反應后的溶液中加入10.6%的Na₂CO₃溶液．請畫出加入溶液質量與產生沉淀的質量的關系圖．（在圖2的坐標中作圖，并標出曲線拐點的坐標．）

Answer 1

分析 （1）從圖中可以得出生成4.4g二氧化碳消耗的鹽酸質量是50g；
（2）將二氧化碳的質量代入化學反應方程式來計算碳酸鈣的質量和所用氯化氫的質量，再計算碳酸鈣的質量分數和所用稀鹽酸的溶質質量分數．
（4）可以據此結合題中所給數據完成作圖．

解答 解：（1）從圖中可以得出生成4.4g二氧化碳消耗的鹽酸質量是50g；
（2）設碳酸鈣的質量為x，所用氯化氫的質量為y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         73                       44
 x            y                       4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
解得：x=10g
石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為：$\frac{10g}{17.4g}$×100%=57.5%．
（3）$\frac{73}{y}=\frac{44}{4.4g}$
y=7.3g
該實驗探究中所用稀鹽酸的溶質質量分數是：$\frac{7.3g}{（100g-50g）}×$100%=14.6%；
（4）根據鹽酸與氫氧化鈣生成氯化鈣和水，鹽酸與碳酸鈣反應生成氯化鈣和水和二氧化碳，
設需要碳酸鈉溶液的質量為x，生成碳酸鈣沉淀質量為y，
根據關系式：2HCl～CaCl₂～Na₂CO₃～CaCO₃↓
                      73                   106         100
                  100g×14.6%       10.6%x       y
                  $\frac{73}{100g×14.6%}=\frac{106}{10.6%x}$
                  
                  x=200g
                 $\frac{73}{100g×14.6%}=\frac{100}{y}$
                  y=20g

故答案為：（1）50g；
（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為57.5%．
（3）該實驗探究中所用稀鹽酸的溶質質量分數是14.6%；
（4）

點評 在對數形結合類問題中的表示變化的曲線進行分析時，曲線的折點的特殊意義是分析的重點．