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?jǐn)?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：

實驗次數(shù)	1	2	3	4
稀鹽酸的用量	5 g	5 g	5 g	5 g
剩余固體的質(zhì)量	1.5 g	1.0 g	0.5 g	0.3 g

（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?jǐn)?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?jǐn)?shù)。

（4）第4次實驗結(jié)束后，所得溶液中氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?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，一定要找出數(shù)據(jù)的規(guī)律性，同時發(fā)現(xiàn)規(guī)律被打破的原因，很明顯該數(shù)據(jù)的規(guī)律是：固定石灰石樣品的質(zhì)量2g不變，每加入稀鹽酸的質(zhì)量為5g，減少固體質(zhì)量（即消耗的碳酸鈣質(zhì)量）為2g-1.5c=0.5g，但當(dāng)?shù)?次加入5g時稀鹽酸，按規(guī)律剩余固體質(zhì)量應(yīng)為0，但剩余固體質(zhì)量0.3g，規(guī)律被打破，說明反應(yīng)結(jié)束，此時石灰石樣品中的碳酸鈣已完全反應(yīng)，故是第4次

（2）根據(jù)第4次反應(yīng)結(jié)束，剩余雜質(zhì)0.3g，故石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=（2g-0.3g）/2g×100%=85%（3）要計算所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所選取的數(shù)據(jù)一定是稀鹽酸全部反應(yīng)，故可選擇前三次的實驗數(shù)據(jù)集計算均可，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，可計算出HCl的質(zhì)量，進(jìn)一步計算所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

解：設(shè)HCl的質(zhì)量為x

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?jǐn)?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?jǐn)?shù)，那么實驗第4組數(shù)據(jù)計算，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知消耗碳酸質(zhì)量=2g-0.3g=1.7g，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，可計算出CaCl2的質(zhì)量，進(jìn)一步計算所得CaCl2的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

解：設(shè)CaCl2的質(zhì)量為y，生成二氧化碳的質(zhì)量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

所以反應(yīng)后溶液質(zhì)量=20g+1.7g-0.748g=20.952g

所得CaCl2的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=1.887g/20.952g×100%=9.0%