Question

【題目】某化學(xué)興趣小組為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，取用2 g石灰石樣品，把20 g稀鹽酸分4次加入樣品中（樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應(yīng)，也不溶解于水），每次充分反應(yīng)后都經(jīng)過濾、干燥、稱量，得實驗數(shù)據(jù)如下：

（1）從以上數(shù)據(jù)可知，這四次實驗中，第 次石灰石樣品中的碳酸鈣已完全反應(yīng)。

（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為 。

（3）計算該化學(xué)興趣小組所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。

（4）第4次實驗結(jié)束后，所得溶液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)為 （計算結(jié)果精確到0.1%）。

Answer 1

【答案】（1）4（2）85%（3）7.3%（4）9.0%

【解析】

試題分析：（1）數(shù)據(jù)的分析和處理題，應(yīng)抓住數(shù)據(jù)的規(guī)律，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，每加入5g稀鹽酸，消耗碳酸鈣質(zhì)量為0.5g，可到了第4次加入5g稀鹽酸時，減少的固體質(zhì)量為0.5g-0.3g=0.2g，說明此時石灰石樣品中的碳酸鈣已完全反應(yīng)，故這四次實驗中，第4次石灰石樣品中的碳酸鈣已完全反應(yīng)

（2）根據(jù)分析得知剩余的0.3g是雜質(zhì)，故石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=（2g-0.3g）/2g×100%=85%

（3）根據(jù)分析可知，前三次實驗稀鹽酸都反應(yīng)完全，第4次稀鹽酸由剩余，故要計算所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，應(yīng)選擇前3次的實驗數(shù)據(jù)，即首先根據(jù)化學(xué)方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CaCO3與HCl的質(zhì)量關(guān)系，算出HCl的質(zhì)量，進一步計算出所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)

解：設(shè)HCl的質(zhì)量為x，生成的CaCl2質(zhì)量為y

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 73

0.5g x

100:73=0.5g:x

x=0.365g

所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=0.365g/5g×100%=7.3%

（4）要計算第4次實驗結(jié)束后，所得溶液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)，應(yīng)需用第4次的實驗數(shù)據(jù)，此時消耗的碳酸鈣質(zhì)量=2g-0.3g=1.7g，然后根據(jù)化學(xué)方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CaCO3與CaCl2的質(zhì)量關(guān)系，算出CaCl2的質(zhì)量，進一步計算所得溶液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)

解：設(shè)生成的CaCl2質(zhì)量為y，同時生成二氧化碳的質(zhì)量為z

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 111 44

1.7g y z

100:111=1.7g:y

y=1.887g

100:44=1.7g:z

z=0.748

反應(yīng)后所得溶液質(zhì)量=1.7g+20g-0.748g=20.952g

所得溶液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)=1.887g/20.952g×100%=9.0%