Question

15．建筑工地上有一堆放置时间较长的石灰乳，想知道该石灰乳是否变质，某同学设计了下列实验探究．取17.4g样品，逐渐加入一定浓度的稀盐酸，加入稀盐酸与生成CO₂的质量关系如图1所示．

（1）生成4.4g二氧化碳消耗的盐酸质量是50g．
（2）计算样品中碳酸钙的质量分数．（写出计算过程）
（3）该实验探究中所用稀盐酸的溶质质量分数是14.6%．
（4）若向完全反应后的溶液中加入10.6%的Na₂CO₃溶液．请画出加入溶液质量与产生沉淀的质量的关系图．（在图2的坐标中作图，并标出曲线拐点的坐标．）

Answer 1

分析 （1）从图中可以得出生成4.4g二氧化碳消耗的盐酸质量是50g；
（2）将二氧化碳的质量代入化学反应方程式来计算碳酸钙的质量和所用氯化氢的质量，再计算碳酸钙的质量分数和所用稀盐酸的溶质质量分数．
（4）可以据此结合题中所给数据完成作图．

解答 解：（1）从图中可以得出生成4.4g二氧化碳消耗的盐酸质量是50g；
（2）设碳酸钙的质量为x，所用氯化氢的质量为y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         73                       44
 x            y                       4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
解得：x=10g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：$\frac{10g}{17.4g}$×100%=57.5%．
（3）$\frac{73}{y}=\frac{44}{4.4g}$
y=7.3g
该实验探究中所用稀盐酸的溶质质量分数是：$\frac{7.3g}{（100g-50g）}×$100%=14.6%；
（4）根据盐酸与氢氧化钙生成氯化钙和水，盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙和水和二氧化碳，
设需要碳酸钠溶液的质量为x，生成碳酸钙沉淀质量为y，
根据关系式：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

故答案为：（1）50g；
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为57.5%．
（3）该实验探究中所用稀盐酸的溶质质量分数是14.6%；
（4）

点评 在对数形结合类问题中的表示变化的曲线进行分析时，曲线的折点的特殊意义是分析的重点．