Question

有一小包質量為ag的NaHCO₃和Ca（HCO₃）₂的固體混合物，小明將該包固體充分加熱（僅發生反應：①Ca（HCO₃）₂ CaCO₃+CO₂↑+H₂O  ②2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O ），將生成的CO₂全部通入足量的石灰水中產生bg CaCO₃沉淀；芳芳在小明加熱、冷卻后的試管中又加入足量的稀鹽酸，再將生成的氣體全部通入足量的石灰水，結果產生cg CaCO₃沉淀．那么下列關系一定正確的是（ ）
A．a=c
B．a＜b+c
C．b＜c
D．a＜b

Answer 1

【答案】分析：混合物中碳元素通過兩條途徑分別轉化到碳酸鈣沉淀中，其中一條途徑是通過加熱分解出的二氧化碳與氫氧化鈣反應而轉移到碳酸鈣中，另一途徑則是把分解后碳酸鈣與碳酸鈉中的碳轉變為二氧化碳后再與氫氧化鈣反應而轉移到碳酸鈣中；根據題意，兩條途徑所轉移碳元素的質量相等，因此兩個途徑所得到的碳酸鈣也相等；而固體混合物中碳元素的質量分數大于碳酸鈣中碳元素質量分數，因此也得到最終所得碳酸鈣的總質量大于原固體混合物的質量．
解答：解：
根據①Ca（HCO₃）₂ CaCO₃+CO₂↑+H₂O，碳酸氫鈣中碳元素平均轉移到生成的碳酸鈣和二氧化碳中； ②2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O 碳酸氫鈉中的碳元素也平均轉移到碳酸鈉和二氧化碳中；由此可判斷受熱分解后所得二氧化碳氣體中碳元素質量與剩余固體中碳元素質量相等；所以加熱分解所得氣體二氧化碳的質量等于剩余固體與鹽酸反應放出二氧化碳氣體的質量，可判斷b=c；
根據化學變化前后元素質量不變，小明和芳芳所得碳酸鈣的總和（b+c）g中碳元素全部來自于固體混合物中所有碳元素，即（b+c）g碳酸鈣中所含的碳元素質量等于ag的NaHCO₃和Ca（HCO₃）₂的固體混合物中所含的碳元素的質量；而碳酸鈣中碳元素的質量分數=×100%=12%，碳酸氫鈉中碳元素質量分數=×100%≈14%，碳酸氫鈣中碳元素的質量分數=×100%≈15%，由此可知碳酸鈣中碳元素的質量分數小于NaHCO₃和Ca（HCO₃）₂的固體混合物中碳元素的質量分數，因此當兩者碳元素質量相等時，兩者的質量關系為：a＜b+c；
由于b=c，而NaHCO₃和Ca（HCO₃）₂的固體混合物中碳元素的質量分數在14%～15%之間，而碳酸鈣中碳元素質量分數為12%，可得a＞b=c，因此a=c、a＜b的判斷都不正確；
故選B．
點評：根據化學變化前后元素質量不變，解答本題時需要關注轉化過程中碳元素質量不變這一特殊情況，抓住變化中碳元素的質量關系就抓住了問題的關鍵．