Question

7．某同學向一定質量的石灰石中加入7.3%的稀鹽酸來制取二氧化碳，測得反應過程中溶液的pH與加入的稀鹽酸的關系如圖1所示．

（1）該同學能收集到的二氧化碳的質量多少？（寫出計算過程）
（2）該同學把制取氣體后的廢液過濾，向濾液中加入10.6%的Na₂CO₃溶液，測得加入的Na₂CO₃溶液與產(chǎn)生的沉淀數(shù)據(jù)如下：

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

則m=5．加入10gNa₂CO₃溶液時發(fā)生反應的化學方程式是Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
請在圖2中畫出向廢液中加入Na₂CO₃溶液時加入的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的HCl的質量=50g×7.3%=3.65g，結合方程式可以計算二氧化碳的質量．
（2）根據(jù)圖表可知前10gNa₂CO₃溶液加入后沒有生成沉淀，是Na₂CO₃與過量的鹽酸反應，之后每消耗10gNa₂CO₃溶液產(chǎn)生1g沉淀，所以n=2，在根據(jù)氯化鈣的質量分析生成沉淀的最大量，分析m的數(shù)值．

解答 解：（1）設生成的二氧化碳的質量為x，生成氯化鈣的質量為y
與碳酸鈣反應的HCl的質量=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）設加入足量Na₂CO₃溶液后生成碳酸鈣的質量為z，
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
111           100
5.55g          z
$\frac{111}{5.55g}=\frac{100}{z}$
z=5g
當加入60gNa₂CO₃溶液時，已經(jīng)生成沉淀5g，說明已經(jīng)恰好反應，當加入70gNa₂CO₃溶液時，不再發(fā)生反應，生成沉淀也應該是5g，所以m=5．
根據(jù)圖表可知前10gNa₂CO₃溶液，是Na₂CO₃與過量的鹽酸反應，化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
所以向廢液中加入Na₂CO₃溶液時加入的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↑．

點評 本題主要考查學生運用化學方程式進行計算的能力．學生須認真分析題意，找出各物質間的關系，正確寫出方程式，才能正確解答．