Question

11．石灰石是主要修路材料之一，某興趣小組用修路材料石灰石（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)，也不溶于水）和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，該小組取石灰石20g，將一定質(zhì)量的稀鹽酸平均分5次加入其中，記錄數(shù)據(jù)如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
剩余固體的質(zhì)量/g	17.8	15.6	13.4	m	13.4

在準(zhǔn)備將反應(yīng)后的廢液倒進(jìn)廢液缸時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上有一拼未知質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Na₂CO₃溶液，他們決定利用該廢液，測(cè)定這瓶Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．他們將廢液過(guò)濾，取部分溶液的質(zhì)量與生產(chǎn)沉淀質(zhì)量的關(guān)系如圖所示．請(qǐng)計(jì)算：
（1）表中m=13.4；
（2）當(dāng)20g石灰石完全反應(yīng)時(shí)生成CO₂的質(zhì)量；
（3）Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和a點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量．

Answer 1

分析 首先分析碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可知，到剩余13.4g時(shí)質(zhì)量不再改變，所以可以確定m的數(shù)值，也就可以確定碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)而根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量求算生成的二氧化碳的質(zhì)量．最后一問(wèn)的計(jì)算先根據(jù)生成的碳酸鈣的質(zhì)量求算對(duì)應(yīng)的20g碳酸鈉溶液中碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求算出對(duì)應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．最后根據(jù)鈉元素守恒求算a點(diǎn)時(shí)生成的氯化鈉的質(zhì)量．

解答 解：
根據(jù)圖可以看出當(dāng)固體剩余13.4g時(shí)質(zhì)量不再改變，所以中間的m的數(shù)值是13.4．也就知道碳酸鈣的質(zhì)量為20g-13.4g=6.6g
設(shè)6.6g碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                  44
6.6g                                  x
$\frac{100}{44}$=$\frac{6.6g}{x}$
x=2.904g
根據(jù)圖可以知道對(duì)應(yīng)碳酸鈣生成的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為25g-5g=20g
設(shè)所用碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)y
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
           106          100
           20gy         5g
$\frac{106}{100}$=$\frac{20gy}{5g}$
y=26.5%
由于生成的氯化鈉既有碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)得到的也有碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)的，但是都是來(lái)自碳酸鈉中的鈉元素，所以可以根據(jù)鈉元素守恒計(jì)算．
設(shè)a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氯化鈉的質(zhì)量為z
Na₂CO₃∽∽∽∽2NaCl
106                  117
25g×26.5%        z
$\frac{106}{117}$=$\frac{25g×26.5%}{z}$
z≈7.3g
答：（1）表中m=13.4；
（2）當(dāng)20g石灰石完全反應(yīng)時(shí)生成CO₂的質(zhì)量為2.904g；
（3）Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.5%和a點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量7.3g

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書(shū)寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過(guò)程要完整．