Question

2．某同學(xué)去我市石門(mén)縣壺瓶山風(fēng)景區(qū)游玩，帶回了幾小塊石灰石樣品．為了檢測(cè)樣品中碳酸鈣的含量，他稱取12g樣品，將60g稀鹽酸分四次加入，測(cè)量的有關(guān)數(shù)據(jù)如表（已知樣品中的雜質(zhì)不溶于水，且不與稀鹽酸反應(yīng)）．求：

加入稀鹽酸的次序	1	2	3	4
加入稀鹽酸的質(zhì)量（g）	15.0	15.0	15.0	15.0
剩余固體的質(zhì)量（g）	8.0	4.0	2.0	2.0

（1）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)？
（3）繼續(xù)加入石灰石直到稀鹽酸全部反應(yīng)完過(guò)濾所得濾液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，完全反應(yīng)后，剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量為2g，石灰石樣品的質(zhì)量減去剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量就是樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可．
（2）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應(yīng)后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量都為4g，說(shuō)明15g稀鹽酸恰好能與石灰石中的4克碳酸鈣完全反應(yīng)．根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和第1次完全反應(yīng)中碳酸鈣的質(zhì)量，即可計(jì)算出第一次參與反應(yīng)的HCl質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可；
（3）根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，依據(jù)題中的數(shù)據(jù)計(jì)算氯化鈣和二氧化碳的質(zhì)量．

解答 解：（1）碳酸鈣的質(zhì)量為12g-2g=10g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10g}{12g}$×100%=83.3%；
（2）由分析可知15g稀鹽酸恰好能與石灰石中的4g碳酸鈣完全反應(yīng)，溶液具有均一性
解：設(shè)第一次參與反應(yīng)的HCl質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73
4g    x
$\frac{100}{4g}$=$\frac{73}{x}$
x=2.92g
所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{2.92g}{15g}$×100%=19.5%；
（3）15g鹽酸消耗4克碳酸鈣，60克鹽酸消耗16克碳酸鈣，所以生成氯化鈣質(zhì)量為y，二氧化碳質(zhì)量為z，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73    111     44
16g           y        z
 $\frac{100}{16g}$=$\frac{111}{y}$=$\frac{44}{z}$
y=17.76g
z=7.04g
所得溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{17.76g}{60g+16g-7.04g}$×100%=30.1%
故答案為：（1）83.3%；
（2）19.5%；
（3）30.1%．

點(diǎn)評(píng) 把握住記錄數(shù)據(jù)中發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)變化的原因或變化的規(guī)律，這是分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一種常用方法，也是這類題的解題關(guān)鍵．