Question

16．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2g石灰石樣品，把20g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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

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

（1）從以上數(shù)據(jù)可知，這四次實(shí)驗(yàn)中，第4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85%．
（3）計(jì)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(shí)驗(yàn)結(jié)束后，所得溶液中氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.0%（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）．

Answer 1

分析 由1、2、3次實(shí)驗(yàn)可知，每次反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量是0.5g，而第4次反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量是0.2g，說明第4次中碳酸鈣已經(jīng)完全反應(yīng)；
根據(jù)雜質(zhì)的質(zhì)量可以計(jì)算碳酸鈣質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
根據(jù)反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量可以計(jì)算反應(yīng)的氯化氫質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量可以計(jì)算反應(yīng)生成氯化鈣的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）由1、2、3次實(shí)驗(yàn)可知，每次反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量是0.5g，而第4次反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量是0.2g，說明第4次中碳酸鈣已經(jīng)完全反應(yīng)．
故填：4．
（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{2g-0.3g}{2g}$×100%=85%，
故填：85%．
（3）設(shè)5g稀鹽酸中氯化氫質(zhì)量為x，
因?yàn)榈?次反應(yīng)中稀鹽酸完全反應(yīng)，因此利用第1次反應(yīng)過程進(jìn)行計(jì)算，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100    73
 0.5g   x
$\frac{100}{0.5g}$=$\frac{73}{x}$，
x=0.365g，
該化學(xué)興趣小組所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.365g}{5g}$×100%=7.3%，
答：該化學(xué)興趣小組所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%．
（4）設(shè)反應(yīng)生成氯化鈣質(zhì)量為y，生成二氧化碳質(zhì)量為z，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100        111       44
 1.7g        y        z
$\frac{100}{1.7g}$=$\frac{111}{y}$=$\frac{44}{z}$，
y=1.887g，z=0.748g，
第4次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，所得溶液中氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{1.887g}{1.7g+20g-0.748g}$×100%=9.0%，
故填：9.0%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，同時(shí)考查了分析數(shù)據(jù)的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．