Question

7．某同学向一定质量的石灰石中加入7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳，测得反应过程中溶液的pH与加入的稀盐酸的关系如图1所示．

（1）该同学能收集到的二氧化碳的质量多少？（写出计算过程）
（2）该同学把制取气体后的废液过滤，向滤液中加入10.6%的Na₂CO₃溶液，测得加入的Na₂CO₃溶液与产生的沉淀数据如下：

Na2CO3溶液质量/g	10	20	30	40	50	60	70
沉淀质量/g	0	1	n	3	4	5	m

则m=5．加入10gNa₂CO₃溶液时发生反应的化学方程式是Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
请在图2中画出向废液中加入Na₂CO₃溶液时加入的Na₂CO₃溶液与产生的沉淀的曲线．

Answer 1

分析 （1）根据图示可知与碳酸钙反应的HCl的质量=50g×7.3%=3.65g，结合方程式可以计算二氧化碳的质量．
（2）根据图表可知前10gNa₂CO₃溶液加入后没有生成沉淀，是Na₂CO₃与过量的盐酸反应，之后每消耗10gNa₂CO₃溶液产生1g沉淀，所以n=2，在根据氯化钙的质量分析生成沉淀的最大量，分析m的数值．

解答 解：（1）设生成的二氧化碳的质量为x，生成氯化钙的质量为y
与碳酸钙反应的HCl的质量=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）设加入足量Na₂CO₃溶液后生成碳酸钙的质量为z，
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
111           100
5.55g          z
$\frac{111}{5.55g}=\frac{100}{z}$
z=5g
当加入60gNa₂CO₃溶液时，已经生成沉淀5g，说明已经恰好反应，当加入70gNa₂CO₃溶液时，不再发生反应，生成沉淀也应该是5g，所以m=5．
根据图表可知前10gNa₂CO₃溶液，是Na₂CO₃与过量的盐酸反应，化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
所以向废液中加入Na₂CO₃溶液时加入的Na₂CO₃溶液与产生的沉淀的曲线为：

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

点评 本题主要考查学生运用化学方程式进行计算的能力．学生须认真分析题意，找出各物质间的关系，正确写出方程式，才能正确解答．