Question

11．某化學(xué)小組為測定一瓶失去標簽的鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，分成甲、乙兩組，分別用不同的方法進行測定．
實驗設(shè)計：
甲組：取純凈碳酸鈣粉末5g于燒杯中，加入20g該鹽酸溶液，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥，稱量得剩余固體3g．
乙組：取純凈碳酸鈣粉末5g于錐形瓶中，將20g該鹽酸溶液加入分液漏斗，利用測定產(chǎn)生二氧化碳的體積（20℃、標準大氣壓）計算鹽酸濃度．裝置示意圖如圖：
數(shù)據(jù)處理：
（1）請利用甲組數(shù)據(jù)計算該鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程）
（2）乙組計算結(jié)果略小于甲組．經(jīng)過多次實驗仍得到相同結(jié)果（忽略量筒引起的誤差），可能的原因是內(nèi)外氣壓相同時，二氧化碳無法將相應(yīng)體積的水壓入量筒．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)剩余固體3g，可知碳酸鈣的質(zhì)量為2g，將碳酸鈣的質(zhì)量代入化學(xué)反應(yīng)方程式來計算氯化氫的質(zhì)量，再計算鹽酸的質(zhì)量分數(shù)；
（2）利用測定產(chǎn)生二氧化碳的體積（20℃、標準大氣壓）計算鹽酸濃度，計算結(jié)果略小于甲組，可能是測量的水的體積小于生成氣體的體積；有部分水實驗后殘留在B、C的導(dǎo)管間；內(nèi)外氣壓相同時，二氧化碳無法將相應(yīng)體積的水壓入量筒；二氧化碳可能溶解在A中反應(yīng)后的溶液中等．

解答 解：（1）設(shè)參加反應(yīng)的HCl質(zhì)量為x，消耗碳酸鈣質(zhì)量為5g-3g=2g
2HCl+CaCO₃=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
  73      100
   x        2g
$\frac{73}{x}=\frac{100}{2g}$
X=1.46g
鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{1.46g}{20g}$×100%=7.3%
（2）測量的水的體積小于生成氣體的體積，原因可能是：B、C之間的導(dǎo)管內(nèi)殘留部分水；內(nèi)外氣壓相同時，二氧化碳無法將相應(yīng)體積的水壓入量筒；少量二氧化碳可能溶解在A中反應(yīng)后的溶液中．
答案：
（1）鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%；
（2）內(nèi)外氣壓相同時，二氧化碳無法將相應(yīng)體積的水壓入量筒．

點評 本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式的計算，要求學(xué)生有較強的數(shù)據(jù)分析能力．