Question

碳銨和消石灰在200℃共熱時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng)：
NH₄HCO₃+Ca（OH）₂ 

△

CaCO₃+NH₃↑+2H₂O↑； 
NH₄HCO₃ 

△

NH₃↑+CO₂↑+H₂O↑．
現(xiàn)取碳銨和消石灰的混合物，其中碳酸氫銨的物質(zhì)的量與混合物總物質(zhì)的量的比值為x．在密閉容器中加熱至200℃，充分反應(yīng)后排出多余的氣體，冷卻稱量，剩余固體質(zhì)量為yg．
（1）若碳銨和消石灰的混合物的總量為0.1mol，
①x=0.5時(shí)，剩余固體是

 

，質(zhì)量是

 

g．
②若x取不同數(shù)值，請(qǐng)以x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)，在圖中畫出變化的圖象．

（2）若碳銨和消石灰的混合物的總量為amol，當(dāng)x取不同值時(shí)，y的值是多少？（用含a、x的式子表示）

 

．

Answer 1

分析：（1）①碳酸氫銨的物質(zhì)的量與混合物總物質(zhì)的量的比值x=0.5，根據(jù)題中反應(yīng)方程式可知，反應(yīng)剩余固體為碳酸鈣，碳酸鈣的物質(zhì)的量取決于氫氧化鈣的物質(zhì)的量；
②根據(jù)x=0、x=1、x=0.5時(shí)計(jì)算出反應(yīng)后固體的質(zhì)量，然后在圖中畫出變化的圖象；
（2）當(dāng)x=0.5時(shí)，碳酸氫銨與氫氧化鈣恰好完全反應(yīng)，所以根據(jù)反應(yīng)方程式討論當(dāng)0＜x≤0.5、0.5≤x＜1時(shí)剩余固體成分，并計(jì)算出剩余固體質(zhì)量．

解答：（1）①碳酸氫銨和氫氧化鈣的化合物加熱反應(yīng)中，反應(yīng)后的固體為碳酸鈣，x=0.5、碳銨和消石灰的混合物的總量為0.1mol可知，氫氧化鈣的物質(zhì)的量為0.05mol，反應(yīng)生成了0.05mol碳酸鈣固體，質(zhì)量為：100g/mol×0.05mol=5g，
故答案為：碳酸鈣；5；   
②當(dāng)x=1時(shí)，原固體完全為碳酸氫銨，加熱后沒有固體剩余；x=0.5時(shí)，剩余固體為碳酸鈣，質(zhì)量為5g，當(dāng)x=0時(shí)，固體完全為氫氧化鈣，質(zhì)量為7.4g，所以據(jù)此畫出剩余固體質(zhì)量與碳酸氫銨在混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的圖象為：

故答案為：
；

（2）當(dāng)0＜x≤0.5時(shí)，碳酸氫銨少量，氫氧化鈣過量，反應(yīng)后剩余氫氧化鈣的質(zhì)量為：74a（1-2x），反應(yīng)生成了xamol碳酸鈣，碳酸鈣的質(zhì)量為100x，所以反應(yīng)后固體質(zhì)量為：y=74a（1-2x）+100xa=74a-48ax；
當(dāng)0.5≤x＜1時(shí)，碳酸氫銨過量，反應(yīng)后的固體為碳酸鈣，碳酸鈣的物質(zhì)的量等于氫氧化鈣的物質(zhì)的量，所以反應(yīng)后的固體質(zhì)量為：y=y=100a（1-x），
故答案為：0＜x≤0.5，y=74a-48ax；0.5≤x＜1，y=100a（1-x）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算、有關(guān)范圍討論的計(jì)算，題目難度中等，注意掌握根據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行的有關(guān)混合物的計(jì)算，本題中（2）為難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)，解題關(guān)鍵在于正確選擇討論范圍．