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7. [2025 渭南临渭期中]工业上用高温煅烧石灰石(主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$)的方法制取二氧化碳。化学小组取12 g石灰石样品充分煅烧,实验过程中固体质量与加热时间的关系如图所示(已知:$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{\mathrm{高温}}CaO + CO_{2}\uparrow}$,杂质不参加反应也不发生物理变化)。
(1) 碳酸钙中钙元素的质量分数为
(2) 生成二氧化碳的质量为
(3) 计算该样品中碳酸钙的质量分数。(结果精确至$0.1\%$)
(1) 碳酸钙中钙元素的质量分数为
40%
。(2) 生成二氧化碳的质量为
4.4
g。(3) 计算该样品中碳酸钙的质量分数。(结果精确至$0.1\%$)
答案
(1) 40%
(2) 4.4
(3) 解:设该样品中碳酸钙的质量分数为 x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
$100\quad\quad\quad\quad 44$
$12\ \mathrm{g}× x\quad\quad 4.4\ \mathrm{g}$
$\frac{100}{44}=\frac{12\ \mathrm{g}× x}{4.4\ \mathrm{g}}\quad x\approx83.3\%$
答:该样品中碳酸钙的质量分数为 83.3%。
〔解析〕(1) 碳酸钙($\ce{CaCO_{3}}$)中钙元素的质量分数为 $\frac{40}{12+40+16×3}×100\%=40\%$。(2) 由图示可知,固体初始质量为 12 g,最终质量为 7.6 g,根据质量守恒定律,固体减小的质量为碳酸钙高温分解生成的二氧化碳的质量,即 $m(\ce{CO_{2}})=12\ \mathrm{g}-7.6\ \mathrm{g}=4.4\ \mathrm{g}$。
(2) 4.4
(3) 解:设该样品中碳酸钙的质量分数为 x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
$100\quad\quad\quad\quad 44$
$12\ \mathrm{g}× x\quad\quad 4.4\ \mathrm{g}$
$\frac{100}{44}=\frac{12\ \mathrm{g}× x}{4.4\ \mathrm{g}}\quad x\approx83.3\%$
答:该样品中碳酸钙的质量分数为 83.3%。
〔解析〕(1) 碳酸钙($\ce{CaCO_{3}}$)中钙元素的质量分数为 $\frac{40}{12+40+16×3}×100\%=40\%$。(2) 由图示可知,固体初始质量为 12 g,最终质量为 7.6 g,根据质量守恒定律,固体减小的质量为碳酸钙高温分解生成的二氧化碳的质量,即 $m(\ce{CO_{2}})=12\ \mathrm{g}-7.6\ \mathrm{g}=4.4\ \mathrm{g}$。
解析
【分析】
我们可以分三步梳理这道题的解题思路：
1. 第一问计算碳酸钙中钙元素的质量分数，直接使用化合物中元素质量分数的通用公式，用钙的相对原子质量除以碳酸钙的相对分子质量，再乘以100%即可得到结果。
2. 第二问求生成二氧化碳的质量，根据质量守恒定律，高温煅烧石灰石时，只有生成的CO₂是气体会逸出体系，剩余固体为氧化钙和不参与反应的杂质，因此反应前后固体的质量差就是逸出的二氧化碳的质量，直接用初始固体总质量减去最终剩余固体质量就能算出。
3. 第三问计算样品中碳酸钙的质量分数，先设出未知量，写出碳酸钙分解的化学方程式，标注出碳酸钙和二氧化碳的对应相对分子质量，代入已知的二氧化碳质量列比例式，即可求出样品中碳酸钙的质量，进而算出其占样品的质量分数。
【解析】
(1) 碳酸钙$\ce{CaCO_{3}}$的相对分子质量为$40+12+16×3=100$，钙元素的相对原子质量为40，因此钙元素的质量分数为：$\frac{40}{100}×100\%=40\%$。
(2) 根据质量守恒定律，固体减少的质量等于生成二氧化碳的质量：$12\ \mathrm{g}-7.6\ \mathrm{g}=4.4\ \mathrm{g}$。
(3) 设该样品中碳酸钙的质量分数为$x$：
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
$100\quad\quad\quad\quad\quad 44$
$12\ \mathrm{g}× x\quad\quad\quad 4.4\ \mathrm{g}$
列比例式：$\frac{100}{44}=\frac{12\ \mathrm{g}× x}{4.4\ \mathrm{g}}$
解得：$x\approx83.3\%$
答：该样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
【答案】
(1) $40\%$
(2) $4.4$
(3) $83.3\%$
【知识点】
元素质量分数计算，质量守恒定律，化学方程式计算
【点评】
本题是经典的基础化学计算题，结合固体质量变化图像考查石灰石煅烧的相关计算，解题核心是利用质量守恒定律，通过固体质量差直接得到生成的二氧化碳质量，简化了计算过程，整体难度较低，需要注意化学方程式计算的书写格式规范，避免相对分子质量计算错误。
【难度系数】
0.7
我们可以分三步梳理这道题的解题思路：
1. 第一问计算碳酸钙中钙元素的质量分数，直接使用化合物中元素质量分数的通用公式，用钙的相对原子质量除以碳酸钙的相对分子质量，再乘以100%即可得到结果。
2. 第二问求生成二氧化碳的质量，根据质量守恒定律，高温煅烧石灰石时，只有生成的CO₂是气体会逸出体系，剩余固体为氧化钙和不参与反应的杂质，因此反应前后固体的质量差就是逸出的二氧化碳的质量，直接用初始固体总质量减去最终剩余固体质量就能算出。
3. 第三问计算样品中碳酸钙的质量分数，先设出未知量，写出碳酸钙分解的化学方程式，标注出碳酸钙和二氧化碳的对应相对分子质量，代入已知的二氧化碳质量列比例式，即可求出样品中碳酸钙的质量，进而算出其占样品的质量分数。
【解析】
(1) 碳酸钙$\ce{CaCO_{3}}$的相对分子质量为$40+12+16×3=100$，钙元素的相对原子质量为40，因此钙元素的质量分数为：$\frac{40}{100}×100\%=40\%$。
(2) 根据质量守恒定律，固体减少的质量等于生成二氧化碳的质量：$12\ \mathrm{g}-7.6\ \mathrm{g}=4.4\ \mathrm{g}$。
(3) 设该样品中碳酸钙的质量分数为$x$：
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
$100\quad\quad\quad\quad\quad 44$
$12\ \mathrm{g}× x\quad\quad\quad 4.4\ \mathrm{g}$
列比例式：$\frac{100}{44}=\frac{12\ \mathrm{g}× x}{4.4\ \mathrm{g}}$
解得：$x\approx83.3\%$
答：该样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
【答案】
(1) $40\%$
(2) $4.4$
(3) $83.3\%$
【知识点】
元素质量分数计算，质量守恒定律，化学方程式计算
【点评】
本题是经典的基础化学计算题，结合固体质量变化图像考查石灰石煅烧的相关计算，解题核心是利用质量守恒定律，通过固体质量差直接得到生成的二氧化碳质量，简化了计算过程，整体难度较低，需要注意化学方程式计算的书写格式规范，避免相对分子质量计算错误。
【难度系数】
0.7
8. [2025 南通期中]已知：$a\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}} + b\ce{I_{2}} = c\ce{NaI} + d\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$。向某$\ce{I_{2}}$溶液中滴加$\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}}$溶液，反应过程中生成$\ce{NaI}$的质量随所加溶液中$\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}}$质量的变化如图所示。下列说法中，不正确的是 （
A.$\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$中$x$与$y$的比为$2:3$
B.该反应的化学计量数：$b=d$
C.生成$\ce{0.300\ g\ NaI}$时，参与反应的$\ce{I_{2}}$的质量为$\ce{0.254\ g}$
D.加入$\ce{0.632\ g\ Na_{2}S_{2}O_{3}}$时，生成$\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$的质量为$\ce{0.540\ g}$
D
）A.$\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$中$x$与$y$的比为$2:3$
B.该反应的化学计量数：$b=d$
C.生成$\ce{0.300\ g\ NaI}$时，参与反应的$\ce{I_{2}}$的质量为$\ce{0.254\ g}$
D.加入$\ce{0.632\ g\ Na_{2}S_{2}O_{3}}$时，生成$\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$的质量为$\ce{0.540\ g}$
答案
根据图中数据可得：
$a\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}} + b\ce{I_{2}} = c\ce{NaI} + d\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$
$158a\quad\quad\quad\quad 150c$
$0.316\ \mathrm{g}\quad\quad\quad 0.300\ \mathrm{g}$
$\frac{158a}{150c}=\frac{0.316\ \mathrm{g}}{0.300\ \mathrm{g}}\quad a=c$
根据化学反应前后原子个数不变可得,$2a=c+2d$,$2a=xd$,$3a=yd$,$2b=c$,则 $a=2$,$b=1$,$c=2$,$d=1$,$x=4$,$y=6$。$\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$ 中 x 与 y 之比为 $4:6=2:3$,A 正确。化学计量数:$b=d$,B 正确。反应的化学方程式及其质量关系为 $\ce{2Na_{2}S_{2}O_{3} + I_{2} = 2NaI + Na_{2}S_{4}O_{6}}$,生成 0.300 g NaI 时,参与反应的 $\ce{I_{2}}$ 的质量为 0.254 g,C 正确。根据图判断当加入 0.632 g $\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}}$ 时,只能反应 0.316 g,加入 0.316 g $\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}}$ 时,反应的化学方程式及其质量关系为 $\ce{2Na_{2}S_{2}O_{3} + I_{2}=2NaI + Na_{2}S_{4}O_{6}}$,加入 0.632 g $\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}}$ 时,生成 $\ce{Na_{2}S_{4}O_{6}}$ 的质量应为 0.270 g,D 错误。
$a\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}} + b\ce{I_{2}} = c\ce{NaI} + d\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$
$158a\quad\quad\quad\quad 150c$
$0.316\ \mathrm{g}\quad\quad\quad 0.300\ \mathrm{g}$
$\frac{158a}{150c}=\frac{0.316\ \mathrm{g}}{0.300\ \mathrm{g}}\quad a=c$
根据化学反应前后原子个数不变可得,$2a=c+2d$,$2a=xd$,$3a=yd$,$2b=c$,则 $a=2$,$b=1$,$c=2$,$d=1$,$x=4$,$y=6$。$\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$ 中 x 与 y 之比为 $4:6=2:3$,A 正确。化学计量数:$b=d$,B 正确。反应的化学方程式及其质量关系为 $\ce{2Na_{2}S_{2}O_{3} + I_{2} = 2NaI + Na_{2}S_{4}O_{6}}$,生成 0.300 g NaI 时,参与反应的 $\ce{I_{2}}$ 的质量为 0.254 g,C 正确。根据图判断当加入 0.632 g $\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}}$ 时,只能反应 0.316 g,加入 0.316 g $\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}}$ 时,反应的化学方程式及其质量关系为 $\ce{2Na_{2}S_{2}O_{3} + I_{2}=2NaI + Na_{2}S_{4}O_{6}}$,加入 0.632 g $\ce{Na_{2}S_{2}O_{3}}$ 时,生成 $\ce{Na_{2}S_{4}O_{6}}$ 的质量应为 0.270 g,D 错误。
解析
【分析】
解题思路如下：1. 先从图像提取已知数据：完全反应时消耗Na₂S₂O₃的质量为0.316g，生成NaI的质量为0.300g，结合两种物质的摩尔质量，计算得到反应中Na₂S₂O₃和NaI的化学计量数之比a:c=1:1，即a=c。2. 利用化学反应前后原子种类、数目不变的质量守恒规则，依次推导钠、硫、氧、碘原子的守恒关系，求出剩余的化学计量数b、d以及x、y的数值，得到配平后的完整反应方程式。3. 结合配平的方程式逐一验证选项，特别注意图像拐点后NaI质量不再变化，说明此时体系内的I₂已经完全反应，后续加入的Na₂S₂O₃不会继续参与反应，据此判断D选项的正误。
【解析】
第一步：计算Na₂S₂O₃与NaI的化学计量数之比
Na₂S₂O₃的摩尔质量为158g/mol，NaI的摩尔质量为150g/mol，根据反应中二者的质量关系：
$\frac{158a}{150c}=\frac{0.316\ \mathrm{g}}{0.300\ \mathrm{g}}$
化简可得$a=c$。
第二步：利用原子守恒推导其余参数
钠原子守恒：左侧Na原子总数为$2a$，右侧为$c+2d$，代入$a=c$，得$2a=a+2d$，即$a=2d$；
硫原子守恒：左侧S原子总数为$2a$，右侧为$xd$，代入$a=2d$，得$4d=xd$，解得$x=4$；
氧原子守恒：左侧O原子总数为$3a$，右侧为$yd$，代入$a=2d$，得$6d=yd$，解得$y=6$；
碘原子守恒：左侧I原子总数为$2b$，右侧为$c$，代入$a=c$、$a=2d$，得$2b=2d$，即$b=d$。
因此配平后的完整化学方程式为：$\ce{2Na_{2}S_{2}O_{3} + I_{2} = 2NaI + Na_{2}S_{4}O_{6}}$。
第三步：逐一判断选项
A. $\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$中$x:y=4:6=2:3$，A正确；
B. 由上述推导可知$b=d=1$，B正确；
C. 根据方程式，生成300g NaI时消耗I₂的质量为254g，因此生成0.300g NaI时，参与反应的I₂质量为0.254g，C正确；
D. 由图像可知，加入0.316g Na₂S₂O₃时体系内的I₂已经完全反应，后续加入的Na₂S₂O₃不再参与反应，因此加入0.632g Na₂S₂O₃时，实际参与反应的Na₂S₂O₃仍为0.316g，根据方程式，每316g Na₂S₂O₃反应生成270g $\ce{Na_{2}S_{4}O_{6}}$，因此生成的$\ce{Na_{2}S_{4}O_{6}}$质量为0.270g，不是0.540g，D错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律；化学方程式配平；化学方程式计算
【点评】
本题的核心难点是陌生反应的配平，同时设置了过量判断的陷阱：很多同学会忽略图像拐点后I₂已经完全消耗，误以为加入的所有Na₂S₂O₃都参与反应，从而错判D选项。整体需要结合图像数据、原子守恒、过量分析综合解题，对学生的综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
解题思路如下：1. 先从图像提取已知数据：完全反应时消耗Na₂S₂O₃的质量为0.316g，生成NaI的质量为0.300g，结合两种物质的摩尔质量，计算得到反应中Na₂S₂O₃和NaI的化学计量数之比a:c=1:1，即a=c。2. 利用化学反应前后原子种类、数目不变的质量守恒规则，依次推导钠、硫、氧、碘原子的守恒关系，求出剩余的化学计量数b、d以及x、y的数值，得到配平后的完整反应方程式。3. 结合配平的方程式逐一验证选项，特别注意图像拐点后NaI质量不再变化，说明此时体系内的I₂已经完全反应，后续加入的Na₂S₂O₃不会继续参与反应，据此判断D选项的正误。
【解析】
第一步：计算Na₂S₂O₃与NaI的化学计量数之比
Na₂S₂O₃的摩尔质量为158g/mol，NaI的摩尔质量为150g/mol，根据反应中二者的质量关系：
$\frac{158a}{150c}=\frac{0.316\ \mathrm{g}}{0.300\ \mathrm{g}}$
化简可得$a=c$。
第二步：利用原子守恒推导其余参数
钠原子守恒：左侧Na原子总数为$2a$，右侧为$c+2d$，代入$a=c$，得$2a=a+2d$，即$a=2d$；
硫原子守恒：左侧S原子总数为$2a$，右侧为$xd$，代入$a=2d$，得$4d=xd$，解得$x=4$；
氧原子守恒：左侧O原子总数为$3a$，右侧为$yd$，代入$a=2d$，得$6d=yd$，解得$y=6$；
碘原子守恒：左侧I原子总数为$2b$，右侧为$c$，代入$a=c$、$a=2d$，得$2b=2d$，即$b=d$。
因此配平后的完整化学方程式为：$\ce{2Na_{2}S_{2}O_{3} + I_{2} = 2NaI + Na_{2}S_{4}O_{6}}$。
第三步：逐一判断选项
A. $\ce{Na_{2}S_{x}O_{y}}$中$x:y=4:6=2:3$，A正确；
B. 由上述推导可知$b=d=1$，B正确；
C. 根据方程式，生成300g NaI时消耗I₂的质量为254g，因此生成0.300g NaI时，参与反应的I₂质量为0.254g，C正确；
D. 由图像可知，加入0.316g Na₂S₂O₃时体系内的I₂已经完全反应，后续加入的Na₂S₂O₃不再参与反应，因此加入0.632g Na₂S₂O₃时，实际参与反应的Na₂S₂O₃仍为0.316g，根据方程式，每316g Na₂S₂O₃反应生成270g $\ce{Na_{2}S_{4}O_{6}}$，因此生成的$\ce{Na_{2}S_{4}O_{6}}$质量为0.270g，不是0.540g，D错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律；化学方程式配平；化学方程式计算
【点评】
本题的核心难点是陌生反应的配平，同时设置了过量判断的陷阱：很多同学会忽略图像拐点后I₂已经完全消耗，误以为加入的所有Na₂S₂O₃都参与反应，从而错判D选项。整体需要结合图像数据、原子守恒、过量分析综合解题，对学生的综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
9. 用沉淀法可测定食用碱样品中碳酸钠的质量分数。取11 g食用碱样品（主要成分为碳酸钠，含有少量的杂质氯化钠），加水完全溶解后制成100 g溶液，逐次滴加浓度相同的氯化钙溶液（反应的化学方程式为$\ce{CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} = CaCO_{3}↓ + 2NaCl}$），实验数据如表所示。请根据实验数据分析并回答下列问题：
（1）表中数据$M$的值为
（2）请绘制生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图。（标明恰好完全反应时点的坐标）
（3）计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数。（写出计算过程，结果精确到$0.1\%$）
（1）表中数据$M$的值为
172
。（2）请绘制生成沉淀的质量随滴加氯化钙溶液质量的变化关系图。（标明恰好完全反应时点的坐标）
（3）计算该食用碱样品中碳酸钠的质量分数。（写出计算过程，结果精确到$0.1\%$）
答案
(1) 172
(2)
(3) 解:设该食用碱样品中碳酸钠的质量分数为 z。
$\ce{CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NaCl}$
$106\quad\quad\quad\quad 100$
$11\ \mathrm{g}· z\quad\quad\quad 9\ \mathrm{g}$
$\frac{106}{100}=\frac{11\ \mathrm{g}· z}{9\ \mathrm{g}}\quad z\approx86.7\%$
答:该食用碱样品中碳酸钠的质量分数约为 86.7%。
〔解析〕(1) 由表中数据可知,第 1 次加入 20 g $\ce{CaCl_{2}}$ 溶液,产生 $120\ \mathrm{g}-118\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{g}$ 沉淀;第 2 次加入 20 g $\ce{CaCl_{2}}$ 溶液,共产生 $140\ \mathrm{g}-136\ \mathrm{g}=4\ \mathrm{g}$ 沉淀;第 3 次加入 20 g $\ce{CaCl_{2}}$ 溶液,共产生 $160\ \mathrm{g}-154\ \mathrm{g}=6\ \mathrm{g}$ 沉淀;故每加入 20 g $\ce{CaCl_{2}}$ 溶液就产生 2 g 沉淀,第 5 次加入 20 g $\ce{CaCl_{2}}$ 溶液,共产生 $200\ \mathrm{g}-191\ \mathrm{g}=9\ \mathrm{g}$ 沉淀,说明第 5 次实验中碳酸钠完全反应,故第 4 次加入 20 g $\ce{CaCl_{2}}$ 溶液,共产生 8 g 沉淀,$M=180-8=172$。(2) 设 $\ce{CaCl_{2}}$ 溶液中 $\ce{CaCl_{2}}$ 的质量分数为 x。
$\ce{CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NaCl}$
$111\quad\quad\quad\quad 100$
$20\ \mathrm{g}· x\quad\quad\quad 2\ \mathrm{g}$
$\frac{111}{100}=\frac{20\ \mathrm{g}· x}{2\ \mathrm{g}}\quad x=11.1\%$
设碳酸钠完全反应时,消耗 $\ce{CaCl_{2}}$ 溶液的质量为 y。
$\ce{CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NaCl}$
$111\quad\quad\quad\quad 100$
$11.1\%· y\quad\quad\quad 9\ \mathrm{g}$
$\frac{111}{100}=\frac{11.1\%· y}{9\ \mathrm{g}}\quad y=90\ \mathrm{g}$
故碳酸钠恰好完全反应时,消耗 $\ce{CaCl_{2}}$ 溶液的质量为 90 g,生成沉淀的质量为 9 g。以 $\ce{CaCl_{2}}$ 溶液的质量为横坐标,以生成沉淀的质量为纵坐标,作图即可,碳酸钠恰好完全反应时点的坐标为(90,9)。
解析
【分析】
我们可以分三步梳理这道题的解题思路：
1. 解决第一问时，先从表格前几次的实验数据找规律：每次加入20g氯化钙溶液，对应生成2g碳酸钙沉淀，结合质量守恒定律，反应后溶液总质量=反应前所有物质总质量-生成沉淀的质量，就能算出M的数值。
2. 绘制沉淀质量随氯化钙溶液质量变化的图像时，先根据沉淀生成的比例关系，算出累计生成9g碳酸钙沉淀时，总共消耗的氯化钙溶液质量为90g，确定恰好完全反应的点坐标为(90,9)，从原点开始线性上升到该点后，继续加氯化钙溶液沉淀质量不再变化，即可完成绘图。
3. 第三问计算碳酸钠的质量分数，直接以最终生成的9g碳酸钙沉淀作为已知量，代入对应化学方程式，算出11g样品中碳酸钠的质量，再除以样品总质量就能得到碳酸钠的质量分数。
【解析】
（1）分析实验数据：第1次加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液，生成沉淀质量为$120\ \mathrm{g}-118\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{g}$；第2次加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液，累计生成沉淀质量为$140\ \mathrm{g}-136\ \mathrm{g}=4\ \mathrm{g}$；第3次加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液，累计生成沉淀质量为$160\ \mathrm{g}-154\ \mathrm{g}=6\ \mathrm{g}$，可知每加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液，就生成2g $\ce{CaCO_{3}}$沉淀。第5次加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液后累计生成9g沉淀，说明碳酸钠已经完全反应，因此第4次加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液后，累计生成沉淀质量为8g，此时溶液总质量$M=100\ \mathrm{g}+80\ \mathrm{g}-8\ \mathrm{g}=172\ \mathrm{g}$。
（2）根据比例关系，每生成2g沉淀消耗20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液，生成9g沉淀时消耗的$\ce{CaCl_{2}}$溶液质量为$\frac{9\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g}} × 20\ \mathrm{g}=90\ \mathrm{g}$，因此恰好完全反应的点坐标为$(90,9)$，图像从原点线性上升至该点后保持水平即可。
（3）设该食用碱样品中碳酸钠的质量分数为$z$：
$\ce{CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NaCl}$
$106\quad\quad\quad\quad\quad 100$
$11\ \mathrm{g}· z\quad\quad\quad 9\ \mathrm{g}$
列比例式：$\frac{106}{100}=\frac{11\ \mathrm{g}· z}{9\ \mathrm{g}}$，解得$z\approx86.7\%$。
【答案】
(1) 172
(2)
(3) 该食用碱样品中碳酸钠的质量分数约为86.7%
【知识点】
化学方程式计算，质量守恒定律，数据分析绘图
【点评】
本题综合考察了表格数据处理、反应图像绘制和化学方程式计算，核心是先通过前几次实验找到沉淀生成的定量规律，确定恰好完全反应的节点，整体计算难度不高，需要注意相对分子质量的准确书写，避免比例式列错。
【难度系数】
0.6
我们可以分三步梳理这道题的解题思路：
1. 解决第一问时，先从表格前几次的实验数据找规律：每次加入20g氯化钙溶液，对应生成2g碳酸钙沉淀，结合质量守恒定律，反应后溶液总质量=反应前所有物质总质量-生成沉淀的质量，就能算出M的数值。
2. 绘制沉淀质量随氯化钙溶液质量变化的图像时，先根据沉淀生成的比例关系，算出累计生成9g碳酸钙沉淀时，总共消耗的氯化钙溶液质量为90g，确定恰好完全反应的点坐标为(90,9)，从原点开始线性上升到该点后，继续加氯化钙溶液沉淀质量不再变化，即可完成绘图。
3. 第三问计算碳酸钠的质量分数，直接以最终生成的9g碳酸钙沉淀作为已知量，代入对应化学方程式，算出11g样品中碳酸钠的质量，再除以样品总质量就能得到碳酸钠的质量分数。
【解析】
（1）分析实验数据：第1次加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液，生成沉淀质量为$120\ \mathrm{g}-118\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{g}$；第2次加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液，累计生成沉淀质量为$140\ \mathrm{g}-136\ \mathrm{g}=4\ \mathrm{g}$；第3次加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液，累计生成沉淀质量为$160\ \mathrm{g}-154\ \mathrm{g}=6\ \mathrm{g}$，可知每加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液，就生成2g $\ce{CaCO_{3}}$沉淀。第5次加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液后累计生成9g沉淀，说明碳酸钠已经完全反应，因此第4次加入20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液后，累计生成沉淀质量为8g，此时溶液总质量$M=100\ \mathrm{g}+80\ \mathrm{g}-8\ \mathrm{g}=172\ \mathrm{g}$。
（2）根据比例关系，每生成2g沉淀消耗20g $\ce{CaCl_{2}}$溶液，生成9g沉淀时消耗的$\ce{CaCl_{2}}$溶液质量为$\frac{9\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g}} × 20\ \mathrm{g}=90\ \mathrm{g}$，因此恰好完全反应的点坐标为$(90,9)$，图像从原点线性上升至该点后保持水平即可。
（3）设该食用碱样品中碳酸钠的质量分数为$z$：
$\ce{CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NaCl}$
$106\quad\quad\quad\quad\quad 100$
$11\ \mathrm{g}· z\quad\quad\quad 9\ \mathrm{g}$
列比例式：$\frac{106}{100}=\frac{11\ \mathrm{g}· z}{9\ \mathrm{g}}$，解得$z\approx86.7\%$。
【答案】
(1) 172
(2)
(3) 该食用碱样品中碳酸钠的质量分数约为86.7%
【知识点】
化学方程式计算，质量守恒定律，数据分析绘图
【点评】
本题综合考察了表格数据处理、反应图像绘制和化学方程式计算，核心是先通过前几次实验找到沉淀生成的定量规律，确定恰好完全反应的节点，整体计算难度不高，需要注意相对分子质量的准确书写，避免比例式列错。
【难度系数】
0.6
